熱軋無縫鋼管壁厚精度取決于生產(chǎn)工藝和裝備水平,同時也與質(zhì)量控制策略和方法密切相關(guān)。針對熱軋無縫鋼管的典型三工序變形工藝,基于生產(chǎn)實踐和試驗數(shù)據(jù)對無縫鋼管壁厚精度的控制策略與方法進(jìn)行了應(yīng)用研究。研究表明,熱軋無縫鋼管壁厚精度沿著三個變形工序具有遺傳性;甄選有效控制因素且建立控制因素、影響特點與壁厚精度指標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系,是實施壁厚精度控制的工藝基礎(chǔ);控制點設(shè)置不足且各控制點之間沒有建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),是熱軋無縫鋼管壁厚精度控制水平受到局限的重要原因之一;控制圖在熱軋無縫鋼管壁厚精度控制中的應(yīng)用還有較大挖掘空間,將控制圖與在線自動檢測和智能分析技術(shù)相結(jié)合是重要發(fā)展方向。 

【文章來源】：中國冶金. 2020,30(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

荒管直觀控制圖

統(tǒng)計控制圖的基本形式是在控制圖坐標(biāo)中設(shè)有中心控制線和上下控制界限。中心控制線定為被控對象的平均值或名義值,而上下控制界限數(shù)值則是依據(jù)“3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差法則”確定。通常,上控制界限取為被控對象的平均值或名義值加3σ(σ為標(biāo)準(zhǔn)偏差),下控制界限取為被控對象的平均值或名義值減3σ。如果質(zhì)量指標(biāo)點躍出控制界限,或者雖然沒躍出控制界限但排列有缺陷,則可認(rèn)為生產(chǎn)過程有異常,需要進(jìn)行控制干預(yù)。數(shù)據(jù)點排列缺陷類型及特征見表2[13]。表2 統(tǒng)計控制圖的數(shù)據(jù)點排列缺陷類型及特征Table 2 Defect types and characteristics of data point arrangement in statistical control chart 序號 排列缺陷類型 主要特征 基本判斷 1 7點鏈 鏈即數(shù)據(jù)點在控制線一側(cè)連續(xù)出現(xiàn)。 當(dāng)出現(xiàn)5點鏈時,應(yīng)注意工序或生產(chǎn)的發(fā)展情況;當(dāng)出現(xiàn)6點鏈時,應(yīng)調(diào)查一下原因;當(dāng)出現(xiàn)7點鏈時,判斷為有系統(tǒng)性因素影響,過程不穩(wěn)定。 2 多點在控制線一側(cè) (1)連續(xù)11點中,最少有10點出現(xiàn)在控制線一側(cè);(2)連續(xù)14點中,最少有12點出現(xiàn)在控制線一側(cè);(3)連續(xù)17點中,最少有14點出現(xiàn)在控制線一側(cè);(4)連續(xù)20點中,最少有16點出現(xiàn)在控制線一側(cè)。 當(dāng)出現(xiàn)該種情況時,判斷為有系統(tǒng)性因素影響,過程不穩(wěn)定。 3 7點傾向 數(shù)據(jù)點連續(xù)上升或下降。 當(dāng)出現(xiàn)5點傾向時,應(yīng)注意工序或生產(chǎn)的發(fā)展情況;當(dāng)出現(xiàn)6點傾向時,應(yīng)調(diào)查一下原因;當(dāng)出現(xiàn)7點傾向時,判斷為有系統(tǒng)性因素影響,過程不穩(wěn)定。 4 周期性 周期性變化的形式比較復(fù)雜,有波浪式的,也有臺階式的,也有大波浪中帶小波浪的。 數(shù)據(jù)點的波動呈現(xiàn)某種明顯的周期性,表明工序或生產(chǎn)過程有系統(tǒng)性因素發(fā)生。 5 多點在控制界限附近 一定量的連續(xù)數(shù)據(jù)點出現(xiàn)在±2倍至±3倍標(biāo)準(zhǔn)差的范圍內(nèi)。判斷為異常的“一定量”是指:(1)連續(xù)3點中最少有2點出現(xiàn)在控制界限附近;(2)連續(xù)7點中最少有3點出現(xiàn)在控制界限附近;(3)連續(xù)10點中最少有4點出現(xiàn)在控制界限附近。 判斷為過程有異常,應(yīng)關(guān)注與質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)的控制因素狀況。 6 大部分在中心線附近 一定量的連續(xù)數(shù)據(jù)點在中心線上下1.5倍標(biāo)準(zhǔn)差的區(qū)域內(nèi)。當(dāng)連續(xù)33個點子出現(xiàn)在中心線附近時,可以判斷該工序或生產(chǎn)過程出現(xiàn)了好的異常。 這是一種好的異常,與穩(wěn)定狀態(tài)時的狀況相比,這種異常很可能預(yù)示著工序能力的提高。

圖7所示為第1部分試驗的荒管平均壁厚統(tǒng)計控制圖。對照表2的判斷規(guī)則,本批荒管的平均壁厚沒有出現(xiàn)排列缺陷,說明這批鋼管的生產(chǎn)過程穩(wěn)定,平均壁厚的控制精度也較好。圖8所示為第2部分試驗中4支鋼管的平均壁厚統(tǒng)計控制圖。對照表2的判斷規(guī)則可見,圖8(a)所示荒管的平均壁厚在管長200～2 000 mm之間出現(xiàn)多點在控制線下側(cè)的異常(連續(xù)11點中有10點出現(xiàn)在控制線下側(cè)),在管長3 400～6 400 mm之間出現(xiàn)多點在控制線上側(cè)的異常(連續(xù)14點中有12點出現(xiàn)在控制線上側(cè)),且其中在4 000～5 200 mm之間出現(xiàn)連續(xù)向上的7點傾向,判斷為同一支荒管出現(xiàn)了前小后大的縱向壁厚不均。圖8(b)所示成品管的平均壁厚分布基本平穩(wěn),僅僅在管長7 200～8 400 mm之間出現(xiàn)偏下的7點鏈(離控制線較近),說明該支鋼管的平均壁厚控制總體上較好,在后半部分約1 400 mm長的管段內(nèi)出現(xiàn)局部平均壁厚減薄傾向,但精度尚有保障。圖8(c)所示成品管在管長200～2 200 mm之間出現(xiàn)向上的7點鏈以及多點在控制線上側(cè)的異常(連續(xù)11點中有10點出現(xiàn)在控制線上側(cè)),在800～1 400 mm之間出現(xiàn)連續(xù)3點中最少有2點出現(xiàn)在控制界限附近的異常,在6 400～10 600 mm之間出現(xiàn)多點在控制線下側(cè)的異常(連續(xù)20點中最少有16點出現(xiàn)在控制線下側(cè)),說明該支鋼管出現(xiàn)明顯的前半部分偏厚而后半部分偏薄的縱向壁厚不均,而且在前端局部有超出控制界限的風(fēng)險。圖8(d)所示成品管在管長6 000～7 800 mm之間出現(xiàn)向下的7點鏈和多點在控制線下側(cè)的異常(連續(xù)11點中最少有10點出現(xiàn)在控制線下側(cè)),沒有其他異常,說明該支鋼管在管長中后段局部有平均壁厚減薄的風(fēng)險,但壁厚精度尚在控制范圍內(nèi)。可以看出,統(tǒng)計控制圖為分析和判斷無縫鋼管壁厚精度控制的穩(wěn)定性和異常狀況提供了很好的方法和工具,在數(shù)據(jù)采集及時準(zhǔn)確的情況下,可以隨時跟蹤質(zhì)量控制狀況,提高質(zhì)量控制效率和數(shù)字化分析水平。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3622730