空管の加熱による欠陥

熱延継目無鋼管の製造では、ビレットから鋼管完成までに、ビレット打ち抜き前の加熱とサイジング前のビレット打ち抜きの2つの加熱工程が必要となるのが一般的です。冷間圧延鋼管を製造する際には、鋼管の残留応力を除去するために中間焼鈍が必要です。各チューブの加熱の目的は異なりますし、加熱炉も異なる場合があります。各加熱のプロセスパラメータや加熱制御が不適切な場合、素管（鋼管）に欠陥が発生し、鋼管の品質に影響を及ぼします。

穴あけ前に管ブランクを加熱する目的は、鋼の可塑性を改善し、鋼の変形抵抗を低減し、圧延管に良好な金属組織を提供することです。使用される加熱炉は、環状加熱炉、走行炉、傾斜底部加熱炉、自動車底部加熱炉などである。

サイジング前に有孔ビレットパイプを再加熱する目的は、有孔ビレットの温度を高めて均一にし、塑性を改善し、金属組織を制御し、鋼管の機械的特性を確保することです。加熱炉には主に足踏み加熱炉、連続ローラー煙突加熱炉、傾斜煙突加熱炉、電気誘導炉などがあります。冷間圧延工程における鋼管の焼鈍熱処理の目的は、鋼管の冷間加工によって生じる加工硬化を除去し、鋼の変形抵抗を低減し、鋼管を連続加工できる条件を作り出すことである。焼鈍熱処理に使用される加熱炉には主に歩行炉、連続ローラーハース炉、自動車炉床炉などがあります。

加熱管ブランクの一般的な欠陥は、管ブランク（鋼管）の不均一な加熱、酸化、脱炭、加熱亀裂、過熱、過燃焼などです。加熱管ブランクの加熱品質に影響を与える主な要因は、加熱温度、加熱速度、加熱および保持時間、炉の雰囲気です。

の加熱温度
チューブブランク 温度が低すぎるか高すぎるか、加熱温度が均一ではありません。温度が低すぎると、鋼の変形抵抗が増加し、塑性が低下します。加熱温度が鋼の金属組織が完全にオーステナイト粒子に変態することを保証できない場合、熱間圧延プロセスにおける管ブランクの亀裂の傾向が増加します。温度が高すぎると、素管の表面に深刻な酸化、脱炭、さらには過熱や過燃焼が発生します。

空管加熱速度
管ブランクの加熱速度は、管ブランクの加熱亀裂の発生と密接に関係しています。加熱速度が速すぎると、チューブブランクに加熱亀裂が発生しやすくなります。主な原因は、素管の表面温度が上昇すると、素管内部と表面の金属に温度差が生じ、金属の熱膨張が不均一になり、熱応力が発生するためです。熱応力が材料の破壊応力を超えると、亀裂が発生します。管素材の加熱亀裂は、管素材の表面に存在する場合もあれば、内部に存在する場合もある。加熱亀裂が生じた素管を穿孔すると、素管の内外面に亀裂やシワが発生しやすくなります。

予防策：加熱炉に入った後の素管の温度がまだ低い場合は、より低い加熱速度を採用する必要があり、素管の温度の上昇に応じて加熱速度を高めることができます。

空管の加熱時間と保持時間
チューブブランクの加熱時間と保持時間は、表面の酸化、脱炭、粗粒度、過熱、さらには過剰燃焼など、加熱によって引き起こされる欠陥に関連します。一般に、高温での素管の加熱時間が長くなると、深刻な酸化、脱炭、過熱、さらには表面の過焼きが発生する可能性が高く、深刻な場合には鋼管は廃棄されます。

対策
予防策 A. チューブブランクが均一に加熱され、完全にオーステナイト構造に変化していることを確認してください。
B. 炭化物はオーステナイト粒子に溶解する必要があります。
オーステナイト粒は粗大であってはならず、混晶が現れてはいけない。
D. ブランクチューブを過熱したり、加熱後に過剰に燃焼させたりすることはできません。

要約すると、チューブブランクの加熱品質を向上させ、加熱によって引き起こされる欠陥を回避するには、チューブブランクの加熱プロセスパラメーターを策定するときに次の側面に注意を払う必要があります。
A. 穴あけプロセスがチューブブランクに最適な温度範囲内に収まるように、加熱温度は正確である必要があります。
ロ 加熱温度は均一とし、素管の長手方向と幅方向の加熱温度差が±10℃以内となるように努める。
金属の燃焼損失が少なく、加熱プロセスにおける過酸化、表面の亀裂、素管の接着を避ける必要があります。
D. 加熱システムは合理的であり、加熱温度、加熱速度、加熱時間 (保持時間) を適切に調整して、チューブブランクの過熱や過燃焼を防ぐ必要があります。