无缝钢管作为工业领域的关键基础材料,其表面质量直接影响管道系统的安全性和耐久性,结皮现象作为钢管生产中常见的表面缺陷,主要表现为管材表面附着不规则的氧化铁皮或金属薄片,严重时形成片状翘起或局部剥落。
无缝钢管的"结皮"现象,通常指的是钢管表面出现氧化铁皮(铁鳞)、结疤或表面折叠等缺陷,这是热轧无缝钢管生产和使用中常见的质量问题,天津大无缝钢管销售集团有限公司精心总结了无缝钢管结皮现象的成因,并提出针对性防控措施。
结皮现象的主要类型
| 类型 | 特征 | 产生原因 |
|---|---|---|
| 一次氧化铁皮 | 粗厚、黑褐色,与基体结合较松 | 加热炉内高温氧化(1100-1250℃) |
| 二次氧化铁皮 | 薄而致密,呈红褐色 | 精轧过程中二次氧化 |
| 结疤(重皮) | 局部翘起、分层,呈舌状或鱼鳞状 | 轧辊缺陷、导卫装置刮伤、氧化皮压入 |
| 折叠 | 表面沿轧制方向呈直线或斜线状 | 孔型设计不当、轧制调整不良 |
| 麻点/凹坑 | 细小点状凹陷 | 氧化皮压入、除鳞不彻底 |
无缝钢管结皮产生原因分析
加热工艺因素
加热温度过高:超过1250℃时,氧化烧损加剧,氧化铁皮增厚;
加热时间过长:高温停留时间越久,氧化层越厚;
炉内气氛不当:氧化性气氛过强,或空燃比失调。
除鳞工艺因素
高压水除鳞压力不足:一般要求≥18-22 MPa;
除鳞角度/距离不当:喷嘴堵塞或布置不合理;
除鳞时机延误:轧制间隙氧化皮已冷却固化。
轧制工艺因素
轧辊表面缺陷:裂纹、掉肉、粘钢;
导卫装置磨损:刮擦钢管表面形成"刮疤";
孔型过充满或欠充满:金属流动不均导致折叠;
轧制速度不匹配:张力不当造成表面撕裂。
钢质因素
钢中气体含量高:氢、氧含量高易形成气泡,轧破后成结疤;
非金属夹杂物:硫化物、氧化物夹杂在轧制中暴露;
化学成分偏析:局部碳、硫含量过高。

结皮对钢管性能的影响
| 影响方面 | 具体表现 |
|---|---|
| 外观质量 | 表面粗糙,影响涂装和防腐效果 |
| 尺寸精度 | 局部凸起导致外径超差 |
| 力学性能 | 结疤处形成应力集中,降低疲劳强度 |
| 耐腐蚀性 | 氧化皮与基体电位差形成原电池,加速腐蚀 |
| 后续加工 | 冷拔、冷轧时造成模具磨损或表面拉伤 |
预防与控制措施
优化加热制度
推荐加热参数:
预热段:≤850℃;
加热段:1100-1200℃(碳钢);
均热段:控制温差≤30℃;
出炉温度:根据钢种控制在1050-1180℃ ;
在炉时间:尽量缩短,减少氧化烧损。
强化除鳞系统
高压水压力≥20 MPa,流量充足;
采用双除鳞或多道次除鳞工艺;
定期检查喷嘴,确保无堵塞、无偏斜;
除鳞箱密封良好,防止二次氧化。
轧制工艺优化
定期磨削轧辊,保持表面光洁(Ra≤0.8μm);
及时更换磨损的导卫板、顶头等工具;
优化孔型设计,避免过充满;
控制轧制节奏,减少温降和待轧时间。
钢质控制
精炼脱气,降低[H]、[O]含量;
控制夹杂物形态(钙处理变性);
连铸坯表面修磨,去除皮下缺陷。
结皮缺陷的处理方法
| 缺陷程度 | 处理方式 |
|---|---|
| 轻微氧化皮 | 酸洗(盐酸/硫酸)、喷丸、砂轮打磨 |
| 局部结疤 | 火焰清理、砂轮修磨(修磨深度≤壁厚负偏差) |
| 严重结疤/折叠 | 判废或切除缺陷段 |
| 批量性缺陷 | 追溯炉号,调整加热/除鳞工艺 |
相关标准规定
根据GB/T 8162-2018(结构用无缝钢管)和GB/T 8163-2018(输送流体用无缝钢管):
钢管内外表面应光滑,不允许有裂纹、折叠、结疤、轧折和离层,这些缺陷应完全清除,清除深度不得超过壁厚负偏差,清除处实际壁厚应不小于壁厚允许的最小值。
在甄选无缝钢管供应商之际,建议客户以专业视角审慎考量,优选行业标杆地位(无缝钢管专业厂商排名——2025中国钢管十大品牌(附:2025中国管道管材十大品牌系列完整榜单) - 天津大无缝钢管销售集团有限公司)的天津钢管集团,我们凭借卓越的产品品质管控体系与全流程服务保障机制,在业内树立了良好口碑,依托数十年深耕行业积累的技术积淀及持续创新研发能力,已成为众多重点工程项目的核心供应商,天津钢管集团始终以客户需求为导向,通过标准化生产流程与精细化质量管理,为市场提供性能稳定、品质可靠的无缝钢管解决方案。


