钢管酸洗培训教材

1、d5a3babaccfc47d49ee5233433e98e07.pdf1. 影响酸洗的因素钢材在硫酸溶液中酸洗时，由于钢材的铁基体和铁的各种氧化物都同硫酸溶液起化学反应，因此影响酸洗的因素是比较多的。归纳起来，影响酸洗过程进行速度的因素主要有如下几个方面。1.1. 浓度对酸洗速度的影响硫酸溶液的浓度时影响酸洗速度的主要因素之一。酸洗时硫酸溶液的浓度由5%增加到25%时，酸洗速度提高一倍，这时酸洗时间最短。如果浓度继续增加(超过25%)，酸洗速度反而下降。当硫酸溶液浓度过高时，硫酸的氧化和钝化性质增强，钢坯表面生成的钝化薄膜，阻碍酸与金属铁继续作用，酸洗时间增加。当硫酸溶液浓度接近57%时，钢

2、材料表面完全钝化，金属铁停止溶解。在实际生产中各种钢坯，钢材都在520%的硫酸溶液里进行酸洗，酸液的最高浓度不超过22%。酸液浓度过低，也会降低酸洗质量，造成欠酸洗，并降低酸洗能力。1.2. 温度对酸洗速度的影响硫酸溶液的温度对酸洗速度的影响比浓度对酸洗速度的影响要大的很多：当温度由16时，温度只升高2.3倍，酸洗速度却提高14倍，由浓度与酸洗速度的关系图可看出，当硫酸浓度由5%增加到25%时，浓度增加了5倍，而酸洗速度只提高一倍。表11 硫酸溶液的温度对酸洗速度的影响例浓度(%)温度()酸洗速度(分)32717082710038212在实际生产中，酸洗温度控制在4580。当硫酸溶液浓度降低时

3、，可用提高溶液温度的办法来提高酸洗速度。但当温度过高时，硫酸与钢中的铁作用剧烈，容易造成酸洗氢脆缺陷，并且酸液蒸发量过大会恶化工作环境。1.3. 硫酸亚铁含量对酸洗速度的影响在酸洗过程中，随着钢中的铁及氧化铁皮的溶解，溶液浓度逐渐降低，而硫酸亚铁含量不断增加，使酸洗速度减慢。硫酸亚铁含量对酸洗速度的影响见表：表12 硫酸溶液浓度为5%时硫酸亚铁含量对酸洗时间的影响硫酸亚铁含量(克/升)酸洗时间(分)10.447827.8419055.68305由于硫酸亚铁在硫酸溶液中的溶解度有一定限度，当溶液中的硫酸亚铁含量超过了它的溶解度时，硫酸亚铁大量的积聚在钢坯表面，从而使酸洗速度急剧下降。另外，残留在

4、钢材表面的硫酸亚铁也较难冲洗干净，影响表面缺陷的清理。当硫酸浓度下降到5%以下，硫酸亚铁含量达到300350克/升应该更换酸洗液。1.4. 搅动对酸洗速度的影响搅动酸液能加速溶液循环，使钢材附近的溶液不断更新，从而提高钢材的酸洗速度。搅动溶液，使氧更容易在酸液中溶解，而溶液里含氧量增加，能更加快铁的溶解，从而提高酸洗速度。钢材酸洗时产生的氢气和加热时产生的蒸汽，都能起搅动溶液的作用。在酸洗槽上安装酸洗摇动机，或用吊车将装有钢材的料筐反复在酸洗池中起落，也能起搅动作用。但搅动对于难溶层的Fe2O3和Fe3O4几乎不显示影响，而对疏松多孔的FeO层的酸洗速度有显著提高(FeO占全部氧化铁皮总量的5

5、0%)。此外，由于酸溶液的流动，使溶液变得不均匀了，并可使蒸汽不至于停滞在酸洗物件的表面，(因气泡会使这些局部表面酸洗不好)，从而提高酸洗质量。1.5. 缓蚀剂的影响在酸液中加入缓冲剂可降低钢材基体在酸液中的溶解，并可阻止氢从酸液中逸出，改善工作条件。1.6. 氧化铁皮本身的影响钢材表面的氧化铁皮性质对酸洗的速度和质量是有较大影响的。氧化铁皮的结构，厚度，性质不同，酸液对其的溶解速度也不一样。氧化铁皮各层中含氧量少的那一层，溶解速度快，FeO的溶解速度最快，Fe2O3溶解就困难，Fe3O4也是如此。合金钢的氧化铁皮除了FeO，Fe3O4，Fe2O3外，还含有合金元素的氧化物，如Cr3Mo钢的氧

6、化铁皮里就含有铬和钼的氧化物，这些氧化物很难或不溶于硫酸溶液。因此是酸洗速度变慢，延长酸洗时间。某些高合金钢，如1Cr18Ni9Ti不锈钢的氧化铁皮根本不溶于单一的酸溶液中，因此，对这类的钢材都采用混合酸液酸洗。氧化铁皮的结构对酸洗速度的影响也是比较大的。如果氧化铁皮比较疏松和有裂缝或孔隙，在酸洗时，酸液极易透过氧化铁皮钢材的铁基体起反应，产生大量的氢气，加快了酸洗过程中的机械剥离作用，因而酸洗速度快些。反之，当氧化铁皮致密，裂缝或孔隙较少时，酸洗速度则慢些。氧化铁皮厚度及均匀性对酸洗过程的影响也比较明显，氧化铁皮越厚，则酸洗时间越长；氧化铁皮不均匀，在整个酸洗过程中，薄的氧化铁皮很快就被除掉

7、，而厚的氧化铁皮则需要很长时间才能除掉，这样就易于造成过酸洗或欠酸洗。因此，在酸洗过程中，对钢材表面上的氧化铁皮厚度及均匀性，要予以足够的重视。1.7. 钢的化学成分和组织的影响在硫酸溶液里进行酸洗的钢材大部分是碳素钢和部分合金钢。对于碳钢，其含碳量越高，则钢材的铁基体溶解速度越快。酸洗时，钢的组织结构对钢材的铁基体溶解速度也有明显的影响。钢的组织不均匀，含有大量的夹杂物，也能加速钢材铁基体的溶解。此外，表面粗糙的钢材在酸洗过程中，钢材的铁基体溶解速度要比表面光滑的快一些。钢材的规格及长度对酸洗液有影响。一般说，直径大，长度较长的钢材酸洗时间应相应长些。2. 硫酸溶液的调配浓硫酸是一种强氧化性

8、酸。纯硫酸时无色透明的液体，比重1.84，沸点330，可以任意量溶解于水，并放出大量热量。由于浓硫酸(75%以上)对铁器腐蚀作用很小，一般可用钢铁容器储存和运输。钢材酸洗时，一般要在525%的硫酸溶液里进行，因此需要把浓硫酸按要求配制或适合酸洗的溶液(一般为1218%)。同时，在酸洗过程中，随着酸洗液的消耗，酸溶液浓度将不断下降，硫酸亚铁含量将不断增加。当酸液的硫酸浓度已下降到最低的允许值，而亚铁含量还没有达到最高允许值时，为使酸液恢复酸洗能力，就需要对酸液进行调整。生产中为了便于配制酸液和调整酸液，一般皆使用硫酸比重和浓度之间的关系。只要比重计测出硫酸的比重，就可以从表中查出浓度。表21 2

9、0时硫酸的比重与浓度对照表比重含量比重含量比重含量比重含量10.31.21529.61.4353.51.64572.91.00511.2230.21.435541.6573.41.011.71.22530.81.4454.51.65573.81.0152.51.2331.41.445551.6674.21.023.21.235321.4555.41.66574.61.02541.2432.61.45555.91.6775.11.034.71.24533.21.4656.41.67575.51.0355.51.2533.81.46556.91.6875.91.046.21.25534.41.47

10、57.41.68576.31.04571.26351.47557.81.6976.81.057.71.26535.61.4858.31.69577.21.0558.41.2736.21.48558.81.777.61.069.11.27536.81.4959.21.70578.11.0659.81.2837.41.49559.71.7178.51.0710.61.28537.91.560.21.71578.91.07511.31.2938.51.50560.61.7279.41.08121.29539.11.5161.11.72579.81.08512.71.339.71.51561.51.7

11、380.21.0913.41.30540.21.52621.73580.71.095141.3140.81.52562.41.7481.21.114.71.31541.41.5362.91.74581.61.10515.41.3241.91.53563.41.7582.11.1116.11.32542.51.5463.81.75582.61.11516.71.3343.11.54564.31.7683.11.1217.41.33543.61.5564.71.76583.61.12518.11.3444.21.55565.11.7784.11.1318.81.34544.71.5665.61.7

12、7584.61.13519.41.3545.31.565661.7885.21.1420.11.35545.81.5766.51.78585.71.14520.71.3646.3.57566.91.7986.31.1521.41.36546.91.5867.31.795871.155221.3747.41.58567.81.887.71.1622.71.37547.91.5968.21.80588.41.16523.31.3848.41.59568.71.8189.21.1723.91.385491.669.11.81590.11.17524.61.3949.51.60569.51.8291.

13、11.1825.21.395501.61701.82592.21.18525.81.450.51.61570.41.8393.61.1926.51.405511.6270.81.83595.71.19527.11.4151.51.62571.21.836971.227.71.415521.6371.71.84981.20528.31.4252.51.63572.11.2128.91.425531.6472.52.1. 硫酸酸洗溶液的配制1.计算公式W=(V×A)/1000×c式中w所需浓酸的质量(kg)；V酸槽有效容积(L)；A配制酸的浓度(g/L)；c浓酸的含量(%)。2

14、.计算实例为配制含硫酸170g/L的酸洗溶液800L，需加92%的浓硫酸多少千克?需水多少千克?将已知道的数据代入计算公式可得出：W=(800×170×100)/1000×92=147.8kgH2SO4800-147.8=652.2kgH2O3.配酸程序向配酸槽中加约1/3体积的水，将147.8kg浓硫酸分几次，在不断搅拌条件下，缓慢加入配酸槽中，待硫酸加完后，继续加水至总体积为800L，搅拌均匀，取样分析。4.调整方法酸溶液配好后，经分析符合工艺规范，加热升温至工艺温度，先试洗一两批，产品质量合格后，就可以连续生产。生产过程中硫酸将逐渐消耗，每生产一定数量的产品

15、，可根据取样分析结果或实践经验，补加一定数量的浓酸。如果按分析结果补加，需经过计算。举例如下：例1：有效容积为800L。的酸槽，分析硫酸浓度为120g/L，需加多少千克92%的浓硫酸，才能达到硫酸浓度为200g/L?(200-120)×800÷1000÷92%=69.57kgH2SO4例2：如上题，若分析结果硫酸含量为300g/L，需取出多少升溶液再加水冲稀到800I.，使硫酸含量为250g/L。(800-X)×300=250×800则x=133.3L，即应从槽中取出133.3L溶液，再加水至800L。为便于参考，将某厂的硫酸溶液的配制列于下表

16、。表 22 配制1m³硫酸酸洗溶液所需浓硫酸的数量例需配制的硫酸酸洗溶液浓度%硫酸加入量比重1.675比重1.84m³公斤m³公斤100.084140.70.058106.9130.111185.90.076139.8150.129216.10.089163.8170.148247.90.102187.7200.178298.20.122224.5230.208348.40.143263.1250.230385.30.156287.02.2. 硫酸酸洗溶液的调整在生产过程中，由于酸液的不断消耗，硫酸亚铁的含量不断增高，酸洗槽内的酸液成分不断发生变化。当硫酸浓度降到

17、7-8%以下，而硫酸亚铁却低于150克/升时，就需要加入适量的新酸，使硫酸溶液滑过钢材酸洗时对酸浓度的要求，如果酸液中的硫酸亚铁含量150克/升时，尽管酸液浓度较低，在生产中一般不在加入新酸，以免造成过多的酸液浪费。当硫酸溶液的浓度降到5%，而硫酸亚铁含量高于300350克/升时，可把酸洗液报废，排掉，重新配置酸洗液。在生产过程中，为了经常了解酸洗液的变化情况，以便于酸洗工人正确的掌握酸洗制度。大多数酸洗车间都设有化验室，保证每天化验一次，并把各槽的化验结果及时公布，作为酸洗工人正确操作(控制)酸洗温度，酸洗时间，酸洗调整，报废酸液的依据。有的生产车间，为了提高酸洗的自动化程度，在酸洗槽上还安

18、装了酸洗时间记录仪，自动控制温度仪和酸液浓度测量计，利用这些仪表记录钢材在酸洗槽里的酸洗时间，控制酸洗温度始终保持在一定范围内，随时测量酸洗液的浓度，这样可以大大改善酸洗工人的操作条件，减轻酸洗工人的强度，并未提高酸洗质量创造了好条件。2.3. 酸溶液的加热硫酸酸洗时，通常有两种加热方法，即石墨热交换器间接加热酸溶液和蒸汽直接加热。石墨热交换器加热酸溶液，虽然也是通入蒸汽来进行交换以间接加热酸溶液，但它不存在蒸汽冷凝水稀释酸溶液的问题，这是它的优点。但这种加热方法需要一定的设备，又要维修较麻烦。蒸汽直接加热具有费用少，不要设备，管理方便等优点。但这种方法也有不可忽视的弱点，就是蒸汽冷凝水稀释酸

19、溶液浓度而不利于酸洗，同时使废酸大量增加，导致废酸回收不过来而失调，使废酸过剩，甚至于排掉，增加酸的消耗。此外，还产生大量的酸汽跑出，恶化工作环境，腐蚀车间及行车的钢结构。3. 酸洗的缺陷酸洗的氢脆性，欠酸洗，过酸洗及残留黑渣是钢材在酸洗过程中的主要缺陷。下面分别介绍：3.1. 酸洗氢脆性酸洗时氢气除了对氧化铁皮由剥离作用外，还要向钢材基体内部扩散，并在杂质或气孔中聚集，导致内应力增加，降低钢的塑性，增加钢的脆性，这种现象称为氢脆。氢脆主要受氢原子扩散速度的影响。而氢的扩散速度与下列因素有关：(1) 氢原子在硫酸溶液中的扩散速度比在盐酸溶液中的扩散速度高；(2) 随着酸洗速度的升高，氢的扩散速

20、度急剧提高，而增加酸液浓度，氢的扩散速度提高并不快，因此最好不要在低浓度高温下酸洗；(3) 酸洗中的某些夹杂物如砷(As)，锑(Sb)，硫化氢(H2S)和二氧化硫(SO2)增加氢原子的扩散速度，即增加产生氢脆的肯能性；(4) 钢的化学成分对氮原子的扩散亦有影响，当钢中含碳为0.9%时，氢原子在钢材基体中的扩散速度最大。预防氢脆的措施是按照规定的酸液浓度及温度进行操作，尽量缩短酸洗时间，按时按量加入缓蚀剂。对某些合金钢，高碳钢尽量暴怒要在浓度过低，温度过高的酸液中酸洗。对于已产生酸洗氢脆的钢材，可采用烘干或长时间放置的办法，使钢材内部的氢原子析出来，降低或完全消除酸洗氢脆性。3.2. 过酸洗钢材

21、酸洗后表面有点状腐蚀，出现较深的针孔；铬不锈钢过酸洗时，表面呈灰色并且极粗糙，严重者有一定深度的圆形孔洞针孔。产生过酸洗的主要原因有:(1) 是酸洗溶液浓度过低，温度过高，酸蓄时间过长；(2) 酸洗溶液的浓度较高，酸洗时间过长；(3) 酸洗溶液不清洁，使钢材的一部分蒙上一层赃物，未蒙赃物的部分就有造成过酸洗的肯能。过酸洗一旦发生无法挽救，除对钢材的性能产生有害影响外，过酸洗钢材在轧制过程中很容易粘辊或破碎。为防止过酸洗的产生，要严格遵守酸洗技术操作规程；在酸洗溶液里要加入适当的缓蚀剂。还要强调的是要精心操作，只要操作工人工作认真，勤检查，及时起槽，过酸洗是可以避免的。3.3. 欠酸洗钢材经酸洗

22、后表面仍有氧化铁皮没有除掉的现象称之为欠酸洗。产生的主要原因是：(1) 酸洗溶液的浓度，温度过低，酸洗时间不足；(2) 酸洗溶液较脏，钢材表面有油污；(3) 酸洗溶液浓度不均，酸洗溶液只能和钢材的部分表面起反应，而造成钢材局部表面欠酸洗。为避免欠酸洗，酸洗操作者不需根据钢的化学成分钢材规格及氧化铁皮情况和酸洗溶液的浓度温度等条件正确的掌握酸洗时间。当然，由于酸洗溶液的浓度和钢材表面上的氧化铁皮等因素多变，要正确的掌握酸洗时间，并不是容易做到的，而需要相当长时间的酸洗操作经验的积累。但是只要酸洗操作者坚持认真操作，认真检查，避免欠酸洗时完全可以做到的。在酸洗过程中，如发现有欠酸洗就必须依据其具体

23、情况进行二次酸洗，但二次酸洗时间不宜过长，以防过酸洗。在生产车间为了改善酸洗质量，在酸洗间都设有高压水和热水槽冲洗。钢材经酸洗清晰后再放入含有2-4%NaOH(或KOH)的水溶液里中和残留在钢材表面的残酸，防止钢材锈蚀，以便于检查缺陷。3.4. 酸洗黑渣酸洗后的钢管，其表面除了残留有亚铁盐以外，还有一薄层是由钢中各种化学元素氧化物或其盐类所组成的酸洗黑渣。普通碳素钢及低合金钢表面上的酸洗黑渣大部分是以三氧化二铁或者四氧化三铁的形式存在。他们不易于溶解于硫酸溶液易溶解于热盐酸溶液。高合金钢管，如不锈钢钢管经酸洗后，残留在表面的黑渣。主要是以铬铁氧化物的化合物FeO·Cr2O3形式存在这

24、种化合物质只能用氢氟酸和硝酸的混合液才能消除。4. 酸洗用缓释剂普通碳素钢和低合金钢用硫酸溶液酸洗。硫酸酸洗的特点是钢的铁基体的溶解，产生的大量的氢原子和氢气泡。造成的后果是金属损失大，容易产生过酸洗使钢管成为废品，同时消耗大量的硫酸；其次是氢原子被铁基体吸收。引起氢脆，降低钢的机械性能；另外溢出的气泡带走了极微小的酸滴，产生大量的酸雾，恶化工作环境，影响工人身体健康。四是严重腐蚀车间的设备和厂房。要克服上述缺点，在硫酸溶液中加入既能减少钢基溶解和原子氢向刚中扩散，同时又不减低氧化铁皮溶解速度的物质，也就是酸洗缓蚀剂并起着泡沫剂的作用。缓蚀剂的加入量0.10.5克/升。缓蚀效率可达到8891.

25、但是酸洗温度不得超过80。5. 水洗和冲洗钢管酸洗之后水洗和冲洗的目的是除净钢管内外表面的酸液氧化铁皮亚铁盐，是有利于基础涂层处理和最终涂层，以便获得良好的润滑膜，保证冷加工顺利进行。钢管的水洗。是在冷水槽中使钢管起落数次，而后用高压水冲洗。水洗后要立即倾斜的吊放于冲洗台开口，端朝向较低的一面。开动水泵既可以冲洗，压力要稳定7-8个大气压。冲洗时首先要冲洗管捆的外表面，由上而下一排一排的冲洗；其次由下而上逐根逐排冲洗钢管的内表面，使氧化铁皮，残酸，亚铁盐等赃物完全除净。要认真细致的清洗，至钢管流出清水为止。6. 冷拔钢管缺陷及消除方法冷拔钢管生产，是使金属管坯在经过生产准备工序加工后，在冷状态

26、下使其通过拔模和芯棒配制成德孔型产生塑性变形，而后再经辅助工序加工来实现的。在这种多工序多道次循环的生产过程中，往往由于技术工艺操作规程贯彻执行不够严格，冷拔工具表面质量不好，以及管坯钢质低略，管坯表面原始缺陷严重等原因，在冷拔成品钢管上造成许多无法挽救的缺陷致使钢管改规格和报废，大大的降低了成材率，提高了生产成本。这些缺陷的表现形式与冷拔加工方法是紧密联系着的。下面仅就冷拔钢管几种常见缺陷特征，产生原因及预防和消除方法分述如下：6.1. 折迭(1) 缺陷特征拔制后，钢管内外表面呈现直线或螺旋方向的折迭。局部或通长的出现在钢管上。(2) 产生原因(2.1) 管料表面有折迭或夹杂物(2.2) 管

27、料表面有严重擦伤或裂痕(2.3) 管料磨修处由棱角或深宽比不够(3) 预防和消除方法：严格贯彻精料方针，严格按照规程要求对管料进行修磨，不合格管料不投产。6.2. 直道内折(1) 缺陷特征：拔制后，钢管内表面呈直线形的锯齿状折迭。有局部或通长单条或多条的。(2) 产生原因：由原料带来的，拔制后未能消除。(3) 预防和消除方法：(3.1) 贯彻精料方针。(3.2) 严格检查管料，局部缺陷切除，严重者报废，坚决贯彻不合格的钢管不投产。6.3. 结疤(1) 缺陷特征：拔制后，钢管表面有局部的金属薄片。有块状的或鱼鳞状的。与管壁金属相连接的不易脱落，不连接的易脱落。(2) 产生原因：热轧管料有缺陷，经

28、拔制后没有消除。(3) 预防和消除方法(3.1) 严格贯彻精料方针。(3.2) 局部结疤修磨或切除后投产。(3.3) 钢管结疤应予切除，清楚后钢管壁厚和直径不超出壁厚负偏差者判为合格品。(3.4) 对局部轻微结疤深度未超出壁厚负偏差者允许存在。6.4. 横裂(拔丝)(1) 缺陷特征：钢管表面有连续或断续的横向破裂现象。(2) 产生原因(2.1) 酸液温度偏高，酸洗时间过长，钢管温度高于酸液温度；钢管酸洗后未烘干或烘透，钢管机体内氢气尚未溢出，引起氢脆。(2.2) 热处理时保温时间不够或加热温度不足，在钢管横断面上，加工应力未能充分消除，而引起横裂。(2.3) 拔管时压下量过大，超过金属的塑性变

29、形能力。(2.4) 加热厚壁钢管的速度太快，产生热应力过大。(2.5) 无芯棒拔制厚壁管，造成内外壁延伸率不一致，产生过大的附加拉应力。(2.6) 厚壁管在热状态下急冷(特别是在冬季)，产生横裂。(3) 预防和消除方法(3.1) 正确执行酸洗和热处理技术操作规程。贯彻酸洗后烘干制度。(3.2) 合理选择压下量。(3.3) 厚壁管热处理加热均匀。6.5. 划道(拉丝拉道拉毛直道顺线包括青线)(1) 缺陷特征：钢管表面上呈现纵向直线形的划痕，称为划道。划道长短不一，宽窄不等，多为沟状，可见沟底。表面有损伤的称划道，表面无损伤的称为青线。(2) 产生原因(2.1) 拔模内表面不光滑，由裂纹或粘结金属

30、(2.2) 锤头过渡部分由棱角，磨损工具(2.3) 欠酸洗或毛管上残存氧化铁皮(2.4) 在涂润滑层时，所采取的镀铜涂草酸涂氧化石蜡皂等不当。拔制速度太快。模具易粘结金属。(2.5) 顶头表面镀铬不光滑或者粘结金属(2.6) 热轧管料有划痕青线等，拔后没有消除(2.7) 模具已损伤，在钢管表面易造成青线(2.8) 变形量过大，模具硬度不够，造成磨损严重，拔制时产生划道(2.9) 中间退火不均，变形量不足(3) 预防和消除方法(3.1) 提高拔管模具的表面质量(3.2) 氧化铁皮要冲洗干净，涂层要均匀牢固(3.3) 锤头过渡部分要圆滑无棱角(3.4) 勤检查模具和钢管表面，发现问题及时处理6.6

31、. 抖纹(竹节环形)(1) 缺陷特征：钢管表面沿长度方向呈现高低不平的环形波浪或波痕，逐个相间排列。局部的或通长的出现在钢管表面上(有时只在内表面)(2) 产生原因系钢管在拔制过程中产生抖动(亦称打“机枪”)所造成的。导致抖动的原因如下：(2.1) 热处理后的性能不均匀，抗张强度过大，或热轧时轧低温钢造成的加工硬化(2.2) 酸洗后冲洗不净，润滑不良涂层不均，拔制时产生振动(2.3) 管子过长，锤头部分无空隙，皂化不充分(2.4) 芯杆细，拔制时芯杆产生弹性变形引起抖动(2.5) 启动速度过快或开拉时链条振动(2.6) 拔模形状不合理，入口锥角太大，使钢管与模孔德接触面积过小或模具定径位置不

32、当，使拔制变形不稳当而抖动(3) 预防和消除方法(3.1) 钢管要按规程要求进行热处理，达到软化，性能均匀。(3.2) 钢管内外表面要洗净，涂层要均匀牢固，充分皂化好(3.3) 拔制时启动速度要适当放慢(3.4) 按规定的变形量拔制(3.5) 正确选用芯杆尺寸(3.6) 在拔制时发现颤抖声(工人称“打枪”)应立即查找原因，采取措施抖纹这种缺陷的实质是纵向直径不等和厚壁不均。对能看到痕迹，而无手感的轻微抖纹，可判为合格品；对明显可见，而又有手感者，判为废品6.7. 拔凹(拔折)(1) 缺陷特征：在钢管纵向上，管壁向内呈条状凹陷(有时内表面出现凸起)，其长短无规则。(2) 产生原因(2.1) 无顶

33、头拔制薄壁钢管时，减径量过大(2.2) 钢管锤头端部有棱角，过渡部分有皱折(2.3) 管料局部璧薄(如磨修点)(3) 预防和消除方法(3.1) 无顶头拔制薄壁管时，要合理分配减径量(3.2) 锤头端部应无棱角和皱折(3.3) 对管料表面的局部缺陷，清理和深宽比要合格拔凹时不允许存在的缺陷，不能修磨，局部拔凹切除，整根的要报废。6.8. 空拔(1) 缺陷特征：短芯棒拔制时，因没有给上芯棒，产生壁厚超正差，外径稍小，内表面有环形台阶缺陷称空拔。多产生在锤头端部。(2) 产生原因(2.1) 拔管机的芯棒(顶头)没有调整到要求的位置，或因芯杆弯曲钢管弯曲顶头未推到拔制位置(2.2) 顶头倒脚不合理，给

34、不上顶头(2.3) 拔管机后台芯杆销舌间隙过大(2.4) 管料纵向壁厚不均，给不上顶头(2.5) 推芯杆汽缸力量不足或顶头故障(2.6) 钢管内有大毛刺，在穿顶时顶不到锤头端部，造成顶头给不上(3) 预防和消除方法(3.1) 正确选用和配置拔制工具(3.2) 拔制前，要正确调整拔管机每个部件的位置(3.3) 经常检查拔管机，消除芯杆前后窜动空拔缺陷是不允许存在的，空拔部位必须切除。6.9. 尺寸超差(包括壁厚超差壁厚不均直径超差椭圆)壁厚超差壁厚不均：(1) 缺陷特征(1.1) 壁厚超差：钢管壁厚超过标准规定的偏差范围称壁厚超差。(1.2) 壁厚不均：在同一截面上，管壁一边薄一边厚。(2) 产

35、生原因(2.1) 拔制模具选择不当，或顶头调整不当(2.2) 固定架拔模，顶头和小车不对中心线(2.3) 管料壁厚超差或壁厚不均，经冷拔后未完全消除(2.4) 顶头拔模变形或硬度不够，造成严重磨损(2.5) 顶头倒角不正确造成无顶头拔制(2.6) 锤头端多次加热，锤头端璧薄(2.7) 性能不合格，经多次热处理，金属氧化损失大造成璧薄(2.8) 对增减壁的规律掌握不准，予留公差不适当(2.9) 拔模芯棒等工具设计制造不合理或磨损严重(2.10) 退火后性能不均，钢管一面软一面硬(2.11) 拔模定径带的宽度过大(2.12) 拔制表编排的不合理(2.13) 工卡量具未校零误差大(3) 预防和消除方

36、法(3.1) 正确选配和调整拔管模具(3.2) 经常校对拔管机各部件位置和量具(3.3) 正确贯彻执行热处理制度，减少回火次数(3.4) 正确设计制造拔模和芯棒(3.5) 均匀加热(3.6) 合理编排拔制表(3.7) 认真贯彻技术规程，加强工作中的检查(3.8) 提高技术水平，掌握不同钢种不同规格钢管的增减壁厚规律6.10. 直径超差(1) 缺陷特征：钢管外径超过直径允许偏差(2) 产生原因(2.1) 拔模选配不当(2.2) 由顶头拔制时，顶头每给上(2.3) 热处理时加热不均(2.4) 拔模选配不合理，管料纵向外径不均(一般锤头外径小)(2.5) 退火温度高或时间太长将管料烧扁，或予矫时凸轮

37、拔辊九辊将管料压扁(2.6) 因性能不合格，经多次热处理，使金属氧化大造成外经小(2.7) 无芯棒拔制时直径变化规律掌握的不准(2.8) 没有按要求勤检查外径尺寸(3) 预防和消除方法(3.1) 正确选配拔管模具(3.2) 认真执行热处理制度，减少回火次数(3.3) 正确调整矫直机(3.4) 切实贯彻测量制度6.11. 椭圆(1) 缺陷特征：钢管同一截面直径不等，长短轴之差超出标准规定(2) 产生原因(2.1) 拔模设计制造不合理或磨损严重(2.2) 热处理时间或温度高将钢管烧扁，矫直没矫过来(2.3) 钢管矫直时被压扁 (3) 预防和消除方法(3.1) 正确设计和制造拔模(3.2) 正确执行

38、热处理制度(3.3) 正确调整矫直机椭圆时一种常见的缺陷，只要椭圆度不超出标准规定，则判为合格品；椭圆度超出标准规定的可重新矫直，局部椭圆度不合格可切除。6.12. 轧折(1) 缺陷特征：轧制后，钢管外表面沿转角或送轧方向呈现锯齿状折迭。(2) 产生原因(2.1) 孔型宽度不够，辊缝过小，在轧制过程中出现耳子，再轧制形成轧折。轧折这种缺陷冷拔过程中式无法消除掉的(2.2) 送扎量过大或设备失调，造成穿锥体(2.3) 上下孔型错位孔型掉肉转角不合适等(2.4) 管料外径超差，或孔型磨损严重(2.5) 管料表面有严重擦伤裂纹等缺陷(2.6) 管料修磨过深，深宽比不合规定(3) 预防和消除方法(3.

39、1) 正确选择工艺参数(3.2) 精心调整轧机(3.3) 贯彻精料方针，冷拔投料时，严格投料时，严格检查冷轧备料内外表面，不合格的冷轧管料不投产轧折缺陷不允许存在，局部轧折必须修磨，修磨后壁厚和直径不超出负偏差的，判为合格。6.13. 波纹(1) 缺陷特征：轧制后，钢管表面沿长度方向呈现圆滑的螺旋形凸凹。(2) 产生原因：主要是冷轧变形不均所致。严重的波纹拔无顶头时是消除不掉的。造成冷轧变形不均的原因：(2.1) 送轧量过大(2.2) 轧槽宽度过大(2.3) 由轧槽开口向定径部分过渡不良(2.4) 定径段精轧孔段型磨损严重(2.5) 送轧卡具中心与轧中心相互偏斜(3) 预防和消除方法(3.1)

40、 正确设计和制造孔型(3.2) 选择合理的送轧量(3.3) 调整轧机与轧制中心线一致(3.4) 严格控制冷轧管料的质量波纹缺陷主要出现在冷轧备的薄壁管料上，这种缺陷实际是纵向直径不等和壁厚不均。能看出痕迹而无手感者，判为合格；痕迹明显，又有手感者判废。6.14. 棱子(凸起)(1) 缺陷特征：钢管表面有纵向条状凸起。有的棱角陡直，有的棱角圆滑，由通长的，也有局部的。(2) 产生原因(2.1) 孔型磨损严重(2.2) 孔型轧制部分宽度过大，深度不够(2.3) 孔型制造不正确(2.4) 管子回转角度为90°(2.5) 轧槽宽度陡直，辊缝间隙过小(2.6) 送轧量过大(3) 预防和消除方法

41、(3.1) 正确选用和设计孔型(3.2) 精心调整轧机6.15. 开裂(拔裂纵裂)(1) 缺陷特征：钢管呈现穿透管壁的纵向开裂。有全长开裂，也有局部开裂。(2) 产生原因(2.1) 压下量过大，管料加工硬化严重，在无顶头拔制时易产生(2.2) 热处理不当，造成管料塑性不一致，或加工硬化未全部消除(2.3) 钢管拔制后未及时热处理(2.4) 连拔道次过多，加工硬化严重(2.5) 塑性低的钢种(含碳量高和合金元素含量多)较易开裂(3) 预防和消除方法(3.1) 合理编排拔制表(3.2) 合金钢管和连拔钢管，拔后要及时热处理(3.3) 按工艺要求进行热处理，冷却速度要合理控制，使其性能均匀和消除加工

42、硬化。6.16. 过酸洗(1) 缺陷特征：钢管表面呈现纵向小裂口或针孔状芝麻状裂口。轻重程度不同，外表面内比表面严重，有的成带状，有的只在端头或内表面。(2) 产生原因(2.1) 钢管表面氧化铁皮厚薄不均，疏松与牢固程度不同(2.2) 酸洗时间过长(2.3) 酸液浓度低，硫酸亚铁含量高，在酸液温度高的情况下，容易过酸洗(2.4) 酸液浓度不均，溶液不流动，腐蚀不均(2.5) 钢管在酸洗间，停放时间过长(3) 预防与消除方法(3.1) 正确执行酸洗技术操作规程(3.2) 掌握好热处理操作，防止钢管表面氧化铁皮厚薄不均(3.3) 严格贯彻勤吊勤看勤检查，防止过酸洗6.17. 擦伤(1) 缺陷特征：

43、钢管表面有机械损伤，一般缺陷深度较浅，肉眼可见底。(2) 产生原因(2.1) 钢管在运送过程中，被钢绳料架等机械擦伤(2.2) 钢管在矫直过程中，在导管内被擦伤(2.3) 管端由毛刺或毛头互相碰撞产生擦伤(2.4) 钢管矫直时，由于钢管弯大或孔型不当，被辊缘擦伤(2.5) 切管机辊道不良也易造成擦伤(3) 预防和消除方法(3.1) 钢管运送时防止碰伤，保持料和斜篦条等存放处的光洁(3.2) 清除管端的毛刺(3.3) 正确调整矫直机，清除矫直过程中擦伤隐患(3.4) 改进吊具，防止钢绳直接吊勒管体6.18. 凹坑(1) 缺陷特征：钢管表面积大小不一的局部凹陷。呈螺旋形或周期性排列，有的呈个别或集

44、群分布于局部。(2) 产生原因(2.1) 氧化铁皮或其它污染物质粘附在钢管表面上，在拔制时压入表面后又剥落(2.2) 矫直辊粘结金属(2.3) 肥皂液润滑油乳化液等不干净(2.4) 工具粘结金属。芯杆接头等工具擦的不干净(2.5) 管端有插头裂头等(管料尺寸太薄热处理不好孔型间隙调整不当芯头选配不合理等)(3) 预防和消除方法(3.1) 洗净，冲净钢管表面氧化铁皮和赃物(3.2) 经常修磨矫直辊表面，防止粘结金属(3.3) 轧制时勤擦芯头芯杆接手等6.19. 凹面(压凹)(1) 缺陷特征：管壁局部呈现里凸外凹的凹坑。(2) 产生原因(2.1) 钢管在周转时碰凹，薄壁管热处理时撞凹，热下料翻料磕

45、凹等(2.2) 钢管堆积过多，底层钢管被压凹(2.3) 矫直速度太快，钢管过弯被甩凹(2.4) 压力矫直时，压模小或弯曲度大被压凹(2.5) 退火时管捆过重，下部钢管与垫铁接触被压凹(3) 预防和消除方法(3.1) 钢管运送时要轻吊轻放(3.2) 均匀加热，减少弯曲(3.3) 正确选择矫直速度和模具(3.4) 管捆要合理堆放6.20. 矫凹(1) 管壁呈现比较圆滑的螺旋形凸凹。有时具有尖锐棱角的螺旋印痕。连续的，不连续的，局部或通长的出现在钢管表面上。(2) 产生原因(2.1) 矫直辊角度小总压下量调整不正确(2.2) 矫直辊严重磨损(2.3) 矫直前钢管弯曲度过大，或头尾部过于弯曲，精矫时矫

46、凹(2.4) 矫直辊辊型设计不合理(2.5) 管料的直径超差，易造成矫凹(3) 预防和消除方法(3.1) 矫直机要经常检修，及时更换矫直辊(3.2) 正确调整矫直机(3.3) 合理设计矫直辊辊型6.21. 麻点(麻面麻坑)(1) 缺陷特征：钢管表面成片的细点状凹坑。局部或连续的出现在钢管表面上。(2) 产生原因(2.1) 热处理造成氧化铁皮过厚，在矫直时氧化铁皮压入，剥落后产生麻点(2.2) 酸洗后残留有氧化铁皮或皂化(润滑)剂有赃物，拔后产生麻点(2.3) 钢管酸洗后，停放时间过长产生锈蚀，造成麻面(2.4) 管子表面有油污，热处理时聚结成油点，在加热时烧成麻面(3) 预防和消除方法(3.1

47、) 热处理前，除净钢管表面油污，装炉时正确执行热处理制度(3.2) 搞好文明生产，坚持快速周转，切实保证各工艺环节的清洁(3.3) 酸洗做到不过洗，不欠洗，酸洗后及时拔制6.22. 弯曲(1) 缺陷特征：钢管沿长度方向呈现不平直现象。(2) 产生原因(2.1) 钢管热处理时，加热温度不均(2.2) 矫直机调整不正常(2.3) 钢管性能不均(2.4) 管料弯曲过大，矫直后存在残留弯曲(3) 预防和消除方法：弯曲时常见的缺陷用一米平尺靠在钢管最大弯曲处，用塞尺测量最大挠度，弯曲度不超出标准规定判为合格；超出标准规定可重新矫直；对端头局部弯曲应切除。7. 冷拔钢管的生产方法冷拔钢管生产的目的，是为了

48、减缩钢管的直径和壁厚，使之达到用户所要求的相应标准对钢管尺寸精度表面光洁度和性能的要求。优质产品，还要达到相应的内控标准的要求。冷拔钢管的生产方法很多，主要有：无芯棒拔制，短芯棒拔制，长芯棒拔制，游动芯棒拔制，扩拔等。现将冷拔钢管的生产方法分述如下：7.1. 无芯棒拔制无芯棒拔制又称无顶头拔制或空拉。这种拔制方法主要用于只需要减小钢管直径的时候。每一道次的延伸系数，一般不超过1.6，因为它受钢管强度和变形区中钢管稳定性的限制。影响变形区中钢管形状稳定的因素，是钢管的壁厚与外径之比值(S/D)。在无芯棒拔制时，这个比值不得小于0.04.在其他情况下，延伸系数则受钢管强度的限制。钢管壁厚变化的大小

49、，取决于钢管的原始壁厚S0与原始直径D0之比值。一般情况下：当S0/D0<0.1650.19时，外径减小，壁厚增加；当S0/D0>0.1650.19时，壁厚减薄。对于直径D<=20mm的钢管，当S0/D0<0.1600.21时，外径减小，管壁增厚；当S0/D0>0.21时外径减小，壁厚减薄。钢管壁厚的变化值与道次减径量的大小及钢管原始壁厚有关。对于S0<1mm的管子，其外径每减少10mm，壁厚则增加或减少0.05mm。对于S0>1mm的管子，每道次外径减少10mm，其壁厚则增加或减少0.1mm。对于厚壁管来说，当2S0<d时，外径减小，壁厚增加。

50、当2S0=d时，外径减小，壁厚则不增不减。当2S0>d时，外径减小，则壁厚减小。(d为钢管内径)7.2. 短芯棒拔制短芯棒拔制又称有顶头拔制。在短芯棒拔制过程中，钢管的外径和壁厚同时受到压缩。由于道次变形量较大，所以钢管内外表面质量好。每道次外径绝对压缩量一般为6-10mm，最大12mm；道次壁厚绝对压缩量一般为0.2-10.mm，道次变形量为35-40%。延伸系数最大为1.7-1.8，个别情况下有时可达2.1。采用磷化处理时，道次变形量最高可达45%.短芯棒拔制多用于开坯及中间道次，即成壁前的各道次，在冷拔钢管生产中是主要的变形工序。8. 冷拔钢管生产工艺8.1. 碳素钢一般钢管和低合

51、金钢管生产工艺流程8.2. 拔管模具的选配及安装拔制时所用的拔模和芯棒的尺寸，直接决定着拔后钢管的尺寸。因此选配拔模和芯棒的尺寸时，主要是根据所需拔制的钢管尺寸。8.2.1. 带芯棒拔制时拔模尺寸的选配成品钢管的尺寸公差是由技术条件规定的，选配拔模时可用于下列公式计算：d=DD0=D-2Sdmax=D+D+D0max=D0-2S+dmin=D-D-D0min=D0+2S-式中：DS所拔制钢管拔后直径和壁厚，毫米d拔模定径带直径，毫米D0芯棒的直径，毫米dmaxdmin拔模定径带最大和最小直径，毫米D0maxD0min芯棒最大和最小直径，毫米D+D-钢管外径的正公差和负公差，毫米S+S-钢管壁厚

52、的正公差和负公差，毫米冷拔钢管各道次的控制公差，各厂按情况均有规定。一般按下表进行控制表81 中间管公差壁厚(毫米)尺寸公差(毫米)外径(毫米)尺寸公差(毫米)S1±0.07D15±0.31S3±7%15D40±0.52S3±6%40D70±1.0S>3±5%D>70±1.5表82 成壁道次公差壁厚(毫米)尺寸公差(毫米)外径(毫米)尺寸公差(毫米)S1±0.05D30+1.0-0.051S3+6%-4%30<D38+0.15-0.052S3+5%-3%38<D51+0.10-0.

53、10S>3+5%-2%D>51+0.3%-0.4%注意事项在短芯棒拔制时，由于拔制开始时芯棒立即就进入变形区，结果在钢管头部形成空拔段，经第一道拔制后空拔段的长度增加。因此在下一道带芯棒拔制时，芯棒前腰加定位器。为什么在拔制过程中，要控制在一个公差比较小的范围内，其意义有以下几点：(1)使每道次的负荷均衡，如规定的公差范围过大，在按最大负公差拔制时负荷就打；而按最大正公差拔制，则会使下一道次的负荷增加。因此控制在较小的公差范围，则可以减轻下一道拔制负荷。故钢管退火后都希望按负公差拔制，可利用退火金属塑性好和低的变形抗力，并减轻下一道的负荷；(2)成壁道次壁厚控制较小公差，这样在考虑

54、了钢管以后空拔道次中的壁厚变化量后，可准确的达到成品管的壁厚要求；(3)成品道次应控制较小的公差。因考虑到钢管拔制后，还需要经过退火矫直工序，如公差范围过大，会使钢管在精正后达不到成品的规定要求。如果正公差太大，薄壁管经矫直后会产生椭圆度过大；而厚壁管如取大的负公差，会因退火产生较厚的氧化铁皮，使尺寸缩小而出格，故生产中一般厚壁管按正公差，薄壁管按负公差；(4)拔制定尺管比拔制不定尺管公差控制严格，定尺管的公差若大，使钢管拔制后的长短波动大，则增加金属消耗；(5)便于模具的合理使用和保管。8.2.2. 无芯棒拔制时拔模尺寸的选配拔模定径带直径可按下式确定：da=D+D+d=D+D-+式中：空拔后钢管外径的缩径量用。锥形模时，=0.10.3mm；用中式模时，当1020钢