35crmo無縫鋼管表面氬氣泡疤的防止

  連鑄35crmo無縫鋼管坯表面質量的好壞是影響產品合格率以及生產成本的重要因素，保證良好的連鑄35crmo無縫鋼管坯表面質量是鑄坯熱送和直接軋制的前提條件。鑄坯表面缺陷形狀各異，形成原因是復雜的。除了常見的裂紋、夾渣等，還可能出現鑄35crmo無縫鋼管坯表面氬氣泡疤。

在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)35crmo無縫鋼(gang)管(guan)等鋼(gang)種(zhong)的(de)(de)寬板坯(pi)(pi)(pi)(pi)時(shi)，鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)表(biao)面(mian)常會(hui)出現氬(ya)氣(qi)泡(pao)(pao)疤(ba)缺陷。鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)表(biao)面(mian)氬(ya)氣(qi)泡(pao)(pao)疤(ba)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)原因如(ru)下：在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)將氬(ya)氣(qi)吹(chui)入(ru)(ru)水(shui)(shui)口，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)口內部(bu)形(xing)成(cheng)(cheng)正壓，防止空氣(qi)卷入(ru)(ru)。氬(ya)氣(qi)泡(pao)(pao)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)水(shui)(shui)口內和鋼(gang)水(shui)(shui)充分混(hun)合，當吹(chui)入(ru)(ru)到(dao)水(shui)(shui)口的(de)(de)氬(ya)氣(qi)與鋼(gang)液(ye)一起(qi)從浸(jin)入(ru)(ru)式水(shui)(shui)口出口流(liu)出時(shi)，碰到(dao)結晶器窄(zhai)面(mian)后會(hui)形(xing)成(cheng)(cheng)上、下兩個回旋區。上回旋區的(de)(de)氣(qi)泡(pao)(pao)隨著鋼(gang)液(ye)流(liu)動容易排(pai)(pai)出，而(er)下回旋區的(de)(de)氣(qi)泡(pao)(pao)則不(bu)容易排(pai)(pai)出，未排(pai)(pai)出的(de)(de)氣(qi)泡(pao)(pao)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)結晶器中(zhong)被凝(ning)固前(qian)沿所捕(bu)捉，就(jiu)會(hui)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)上形(xing)成(cheng)(cheng)泡(pao)(pao)疤(ba)缺陷，并且這些氣(qi)泡(pao)(pao)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)鑄坯(pi)(pi)(pi)(pi)上呈不(bu)均(jun)勻分布。

鑄坯表面捕捉氬氣泡的情況受諸多因素的影響，其中氬氣泡的大小、吹氣量和拉速是影響氬氣泡捕捉的關鍵因素，這些因素決定氣泡的沖擊深度及氬氣泡沖擊到結晶器下部的量。研究證明，直徑大于500微米的氣泡的上浮速度比拉速大，在上浮過程中會被捕捉，引起成品材表面缺陷，特別是在不恰當的操作條件下易于發生。比如：吹氣量較大而拉速相對較低時，這些氣泡會沖擊到熔池下部；而當拉速較大而吹氣量相對較小時，流股同結晶器窄面相碰后向下流動的速度較大，氬氣泡同樣會沖擊到熔池的下部。另外，結晶器的寬度、水口的浸入深度、水口的側孔面積和水口的出口傾角都會影響氬氣泡在結晶器內的沖擊深度。
模擬試驗表明：進入結晶器內的氣體量隨著上水口和塞棒吹氣量的增加而顯著增加；吹氣量相同時，上水口吹入結晶器的氣體比率和氣體量比塞棒吹入的大；吹入水口的氬氣泡，經鋼水高溫加熱后體積膨脹5~6倍，氬氣泡的大小隨吹氣量、水口孔徑的增加而增大，隨流體流速的增加而減小。當流股在水口和結晶器內呈紊流狀態時，大氣泡可能分裂成若干個小氣泡，小氣泡隨后也可能相互碰撞聚合成大氣泡。直徑0.5mm的氣泡上浮速度為17.11cm/s，吸附夾雜后上浮速度比原來有所降低。小水口角度下氣泡更容易為窄面坯殼捕捉；如拉速增加，氣體分布最大位置向窄面靠近，則更容易為窄面坯殼捕捉，35crmo無縫鋼管更容(rong)易出現氬氣(qi)泡疤缺(que)陷。

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