Degenomträngande dornär ett kärnformningsverktyg för sömlös varmvalsning av rör, arbete under extrema förhållanden med hög temperatur, tung mekanisk belastning, cyklisk termisk chock och intensiv friktion. För tidigt dornfel orsakar produktionsstopp, defekta rörinvändiga ytor och ökade verktygsbyteskostnader.
1. Vanliga fellägen
I den faktiska varmvalsningsproduktionen lider genomträngande dorn huvudsakligen av fem typiska fel: plastisk deformation vid hög-temperatur (nosen hänger ihop och tillplattas), termisk utmattningssprickning (sprickor i längdriktningen och i omkretsled), stålvidhäftning (fastsättning av arbetsstycket), hög-temperaturslipande och spröda nötning och oxiderande slitage.
2. Viktiga orsaker till dornfel
Cyklisk termisk stress och termisk trötthet
- Termisk cykling är den främsta orsaken till dornfel. Dornets yttre yta kommer i kontakt med 1100–1250 graders varma stålämnen, medan det interna kylvattnet håller den inre håligheten vid låg temperatur, vilket bildar en enorm temperaturgradient. Upprepad uppvärmning och snabb härdning producerar omväxlande drag- och tryckspänning, vilket inducerar mikrosprickor. Blockerade kylkanaler, instabilt vattentryck och lokal dålig värmeavledning kommer att bilda heta fläckar, vilket förvärrar materialets uppmjukning och sprickexpansion. Lång-exponering för hög-temperatur orsakar också ytavkolning, vilket ytterligare minskar motståndskraften mot termisk utmattning.
Överbelastning och onormal mekanisk kraft
- Dornen bär överlagrad axiell dragkraft, radiell kompression och vridskjuvning under håltagning. Höga-legerade stålämnen med stort deformationsmotstånd kommer att generera extremt kontakttryck, vilket leder till plastisk kollaps av dornnosen vid hög temperatur. Dessutom orsakar orimliga rullningsparametrar (för stor matningsvinkel, asymmetrisk rullgap och styrskoavstånd) och ämnesmatningsavvikelse ojämn spänningsfördelning. Plötsliga stötar och rullande stopp kommer också att utlösa irreversibel deformation eller brott på dornen.
Defekt material och värmebehandling
- Oöverträffade dornmaterial (vanligt låg-varmt-bearbetningsstål med låg prestanda kan inte motstå långvariga-extra-höga temperaturbelastningar, benägna att mjukna och slitas. Inre metallurgiska defekter såsom grova korn och segregering av dornämnen kommer att bilda inneboende sprickkällor. Ostandardiserade värmebehandlingsprocesser (otillräcklig härdning, över-anlöpning, kvarvarande spänning) kommer att minska dornens höga-temperaturhårdhet och slagseghet, vilket avsevärt förkortar dess livslängd.
Fel i ytskydd och smörjning
- En tät oxidskyddsfilm och smörjande beläggning är nyckeln till att förhindra stålvidhäftning och slitage. Otillräcklig för-oxidationsbehandling leder till tunna och lösa oxidlager som inte lyckas isolera metallkontakt. Misslyckad eller utbränd -glassmörjmedel och grafitbeläggning förstärker friktionen och vidhäftningen. Samtidigt orsakar kontinuerlig hög-temperaturoxidation och oxidskiktsspjälkning ihållande förlust av ytmaterial.
Instabil produktionsprocess
- Ojämn uppvärmning av stålämnen, beläggning av ämnets yta och hårda inneslutningar kommer att öka genomträngningsmotståndet och lokal nötning. Överdriven produktionsrytm lämnar ingen kylåterhämtningstid för dorn, vilket resulterar i kumulativ värmekoncentration och kontinuerlig prestandaförsämring.
3. Effektiva förbättringsåtgärder
För att stävja dornfel kan riktad optimering utföras utifrån följande aspekter: välj hög-temperaturbeständiga legeringsdornmaterial och standardisera värmebehandlingsprocesser för att balansera hårdhet och seghet; renovera kylsystemet för att säkerställa enhetlig och stabil värmeavledning; standardisera ytför-föroxidations- och smörjbeläggningsoperationer; kalibrera rullutrustningens parametrar för att undvika excentrisk belastning och överbelastning; stabilisera ämnets uppvärmningskvalitet och formulera rimliga produktionscykelintervall.
Piercing dornfel orsakas främst av kopplingen av termisk utmattning, mekanisk överbelastning, materialprestandadefekter och processavvikelser. Optimering av materialval, värmebehandling, kylsystem och valsprocess kan effektivt minska dornfelsfrekvensen, förlänga livslängden, minska produktionskostnaderna och stabilisera kvaliteten på sömlösa stålrör.
