无缝钢管挤压管生产中产生的荒管表面缺陷——表面裂纹

荒管表面裂纹除了与钢的塑性、空心管坯表面光洁度、端面的垂直度、加热温度等因素有关外，还与挤压工艺参数、工模具的表面质量及其润滑效果有关。

从体积不变定律和挤压管时的金属流动“网格图”可知，无缝钢管的空心管坯在挤压杆的挤压下，由于挤压筒的面积比挤压模模孔的面积要大得多，加之挤压筒形状的原因，导致变形金属进人挤压模人口时流动速度突然加快，并且空心管坯内、外层金属的轴向流动速度要慢于中间层金属的轴向流动速度，使得同一横截面的金属变形不一致。即空心管坯表面及其附近的金属延伸小，而中间部分的金属延伸大，容易使荒管表面产生较大的附加拉应力，一旦拉应力超过材料的强度极限应力，荒管表面就会产生裂纹。拉应力的大小还与空心管坯的润滑效果及加热温度等因素有关，润滑质量越差，加热温度越不均匀，则金属不均匀变形也越大，荒管产生裂纹的可能性也会增大。

挤压速度、挤压温度和挤压变形量等挤压工艺参数确定不当，也会引起荒管表面产生裂纹。空心管坯的挤压速度越快，挤压温度越低，挤压变形量越大，则荒管越容易产生表面裂纹。

工模具的表面质量和形状对荒管表面裂纹的影响，主要反映在空心管坯表面的摩擦力大小以及因工模具形状设计不合理而使得变形金属产生应力集中。工模具的表面粗糙会导致金属流动的摩擦力加大，使荒管产生表面裂纹的可能性增大，其影响与润滑质量差相同。一旦工模具的形状导致受挤压金属产生应力集中，往往会使荒管产生表面裂纹。在无缝钢管的挤压管生产中，为了减少挤压管时所产生的荒管表面裂纹，应提高空心管坯的质量和加热质量，加强工艺润滑，优化工艺参数，设计合适的工模具形状并保证工模具表面光滑。