热连轧无缝钢管内结疤缺陷成因与防治学习体会

文献概况与缺陷严重性

周晓锋等作者在《钢管》2010年第39卷第3期发表的这篇论文，聚焦于热连轧无缝钢管生产中内结疤缺陷的成因分析与防治措施。内结疤缺陷是热连轧无缝钢管生产中最严重的内部缺陷之一，直接导致钢管的一次合格率和成材率下降，给生产企业造成显著的经济损失。

热连轧无缝钢管的生产工艺流程包括管坯加热、穿孔、定径、连轧、精轧、冷却等工序。内结疤缺陷通常出现在钢管内壁，表现为沿管长方向分布的条状或片状氧化铁皮压入。其形成机理是毛管内壁的氧化铁皮在轧制过程中未能被有效去除，在后续道次轧制中被压入管壁内部。

内结疤缺陷形成机理分析

内结疤缺陷的形成是一个多因素耦合的过程。管坯在高温加热过程中，表面生成氧化铁皮，其中内壁氧化铁皮由于与芯棒接触，去除难度较大。在穿孔和定径工序中，芯棒表面附着的氧化铁皮可能被带入毛管内壁。如果这些氧化铁皮在后续轧制过程中未被及时清除，就会被压入管壁形成内结疤。

除氧化物剂的喷吹是去除毛管内壁氧化铁皮的关键工序。除氧化物剂通常以雾状或粉状形式喷入毛管内壁，通过化学作用和机械冲刷作用去除氧化铁皮。然而，除氧化物剂的喷吹工艺参数如果控制不当，反而可能成为内结疤缺陷的来源。

除氧化物剂喷吹工艺参数影响

除氧化物剂的种类、浓度、喷吹压力、喷吹时间和喷吹角度等参数对内结疤缺陷的产生具有重要影响。除氧化物剂浓度过高时，未反应的化学残留物可能在管内壁形成硬质沉积物，在后续轧制中被压入管壁。喷吹压力过大可能导致氧化铁皮碎片嵌入管壁表面，形成压入性缺陷。喷吹时间不足则无法彻底清除氧化铁皮。

芯棒润滑是另一个关键控制因素。芯棒表面润滑状态直接影响氧化铁皮在芯棒上的附着程度和去除难度。润滑不足时，氧化铁皮更容易附着在芯棒表面并在后续道次中反复压入管壁。润滑过量时，润滑剂在高温下分解产生的碳质沉积物也可能成为缺陷源。

预防措施与工程实践

针对内结疤缺陷的防治，本文从除氧化物剂和芯棒润滑两个方面提出了具体的预防措施。在除氧化物剂方面，应优化除氧化物剂的配方和浓度，确保喷吹工艺参数与管坯温度、管径、壁厚等条件相匹配。在芯棒润滑方面，应选用适合高温轧制条件的润滑剂，控制润滑剂的涂覆量和均匀性。

从工程实践角度看，内结疤缺陷的防治需要从全流程进行控制。管坯加热温度应严格控制，避免过热导致氧化铁皮增厚。穿孔和定径工序的芯棒表面状态需要定期检查和清理。轧制工艺参数如压下量、道次分配等也会影响氧化铁皮的去留，需要综合优化。

在质量检测方面，应采用超声波探伤（UT）和涡流检测（ET）等手段对内结疤缺陷进行有效检测。对于关键用途的钢管，建议增加探伤覆盖率，确保缺陷检出率满足标准要求。

学习心得与反思

通过研读本文，我深刻认识到内结疤缺陷防治的系统性和复杂性。单一工序的优化往往不足以彻底消除内结疤缺陷，需要从管坯准备到成管检测的全流程进行协同控制。除氧化物剂喷吹工艺和芯棒润滑是两个最关键的工艺控制点，但两者之间存在相互制约关系，需要找到最佳平衡点。

在实际生产管理中，建议建立内结疤缺陷的统计分析和追溯机制，将缺陷率与工艺参数进行关联分析，持续优化工艺窗口。同时，加强操作人员培训，确保工艺参数的准确执行，减少人为因素导致的缺陷波动。