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【厚壁钢管】-无缝钢管详细解读-

发布者：天津钢管集团股份有限公司　　发布时间：2018-10-25　　阅读：次

无缝钢管由整块金属制成的，外表上没有接缝的钢管，称为无缝钢管。依据消费办法，无缝管分热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等。依照断面外形，无缝钢管分圆形和异形两种，异形管无方形、椭圆形、三角形、六角形、瓜子形、星形、带翅管多种复杂外形。最大直径达650mm，最小直径为 0.3mm。依据用处不同，有厚壁管和薄壁管。无缝钢管次要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、迁延机、航空用高精度构造钢管。分类沿其横截面的周围上无接缝的钢管。依据消费办法不同分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等，均有各自工艺规则。材质有普通和优质碳素构造钢（Q215-A～Q275-A和10～50号钢）、低合金钢（09MnV、16Mn等）、合金钢、不锈耐酸钢等。按用处分为普通用处的（用于输水、气管道和构造件、机器零件）和公用的（用于锅炉、地质勘探、轴承、耐酸等）两类。用处无缝钢管用处很普遍。普通用处的无缝钢管由普通的碳素构造钢、低合金构造钢或合金构造钢轧制，产量最多，次要用作保送流体的管道或构造零件。.2、依据用处不同分三类供给：a、按化学成分和机器功能供给；b、按机器功能供给；c、按水压实验供给。按a、b类供给的钢管，如用于接受液体压力，也要停止水压实验。3、专门用处的无缝管有锅炉用无缝管、化工电力用，地质用无缝钢管及石油用无缝管等多种。无缝钢管具有中空截面，少量用作保送流体的管道，如保送石油、自然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相反时，分量较轻，是一种经济截面钢材。普遍用于制造构造件和机器零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及修建施工中用的钢脚手架等用钢控制造环形零件，可进步资料应用率，简化制造工序，浪费资料和加工工时，已普遍用钢管来制造。消费工艺①热轧无缝钢管次要消费工序（△次要检验工序）：管坯预备及反省△→管坯加热→穿孔→轧管→钢管再加热→定（减）径→热处置△→成品管矫直→精整→检验△（无损、理化、台检） →入库②冷轧（拔）无缝钢管次要消费工序：坯料预备→酸洗光滑→冷轧（拔）→热处置→矫直→精整→检验普通的无缝钢管的消费工艺可以分为冷拔与热轧两种冷轧无缝钢管的消费流程普通要比热轧要复杂，管坯首先要停止三辊连轧，挤压后要停止定径测试，假如外表没有呼应裂纹后圆管要经过割机停止切割，切割生长度约一米的坯料。然后进入退火流程，退火要用酸性液体停止酸洗，酸洗时要留意外表能否有少量的起泡发生，假如有少量的起泡发生阐明钢管的质量达不到相应的规范。外表上冷轧无缝钢管要短于热轧无缝钢管，冷轧无缝钢管的壁厚普通比热轧无缝钢管要小，但是外表看起来比厚壁无缝钢管愈加亮堂，外表没有太多的粗糙，口径也没有太多的毛刺。热轧无缝钢管的交货形态普通是热轧形态经过热处置后停止交货。热轧无缝钢管在经过质检后要经过任务人员的严厉的手工挑选，在质检后要停止外表涂油，然后紧接着是屡次的冷拔实验，热轧处置后要停止穿孔的实验，假如穿孔扩径过大就要停止矫直矫正。在矫直后再由传送安装传送到探伤机停止探伤实验，最初贴上标签、停止规格编排后放置到到仓库当中。圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压实验（或探伤）→标志→入库无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。热轧无缝管外径普通大于32mm，壁厚2.5-200mm，冷轧无缝钢管外径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。普通用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金构造钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管次要用于流体保送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机器零件，如汽车、迁延机的受力零件。普通用无缝钢管要保证强度和压扁实验。热轧钢管以热轧形态或热处置形态交货；冷轧以热处置形态交货。热轧，望文生义，轧件的温度高，因而变形抗力小，可以完成大的变形量。以钢板的轧制为例，普通连铸坯厚度在230mm左右，而经过粗轧和精轧，最终厚度为1~20mm。同时，由于钢板的宽厚比小，尺寸精度要求绝对低，不容易呈现板形成绩，以控制凸度为主。关于组织有要求的，普通经过控轧控冷来完成，即控制精轧的开轧温度、终轧温度.圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处置→矫直→水压实验（探伤）→标志→入库。力学功能目标钢材力学功能是保证钢材最终运用功能（机器功能）的重要目标，它取决于钢的化学成分和热处置制度。在钢管规范中，依据不同的运用要求，规则了拉伸功能（抗拉强度、屈从强度或屈从点、伸长率）以及硬度、韧性目标，还有用户要求的高、高温功能等。①抗拉强度（σb）试样在拉伸进程中，在拉断时所接受的最鼎力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属资料在拉力作用下抵抗毁坏的最大才能。②屈从点（σs）具有屈从景象的金属资料，试样在拉伸进程中力不添加（坚持恒定）仍能持续伸长时的应力，称屈从点。若力发作下降时，则应区分上、下屈从点。屈从点的单位为N/mm2（MPa）。上屈从点（σsu）：试样发作屈从而力初次下降前的最大应力；下屈从点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈从阶段中的最小应力。屈从点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸进程中屈从力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。③断后伸长率（σ）在拉伸实验中，试样拉断后其标距所添加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为：σ=（Lh-Lo）/L0*100%式中：Lh--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。④断面膨胀率（ψ）在拉伸实验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面膨胀率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。⑤硬度目标金属资料抵抗硬的物体压陷外表的才能，称为硬度。依据实验办法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和低温硬度等。关于管材普通常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规则的实验力（F）压入式样外表，经规则坚持工夫后卸除实验力，测量试样外表的压痕直径（L）。布氏硬度值是以实验力除以压痕球形外表积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2（MPa）。其计算公式为：式中：F--压入金属试样外表的实验力，N； D--实验用钢球直径，mm； d--压痕均匀直径，mm。测定布氏硬度较精确牢靠，但普通HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属资料，关于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管规范中，布氏硬度用处最广，往往以压痕直径d来表示该资料的硬度，既直观，又方便。举例：120HBS10/1000/30：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）实验力作用下，坚持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。 [1] 质量要求（一）质量要求①钢的化学成分：钢的化学成分是影响无缝钢管功能最次要的要素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处置工艺参数的次要根据。a. 合金元素：有意参加，依据用处b. 剩余元素：炼钢带入，适当控制c. 无害元素：严厉控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）炉外精炼或电渣重熔：进步钢中化学成分的平均性和钢的纯洁度，增加管坯中的非金属夹杂物并改善其散布形状。②钢管几何尺寸精度和外形a. 钢管外径精度：取决于定（减）径办法、设备运转状况、工艺制度等。外径允许偏向 δ=（D-Di）/Di ×100% D：最大或最小外径mmDi：名义外径mmb. 钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其光滑质量等有关壁厚允许偏向： ρ=（S-Si）/Si×100% S：横截面上最大或最小壁厚Si：名义壁厚mmC．钢管椭圆度：表示钢管的不圆水平。d. 钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏向e. 钢管弯曲度：表示钢管的弯度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度f. 钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜水平g. 钢管端面坡口角度和钝边5．钢管外表质量：外表光亮要求a. 风险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。b. 普通性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、细微的内、外直道、辊印等。发生缘由：① 由于管坯的外表缺陷或外部缺陷所带来的。② 消费进程中发生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具外表不润滑，光滑条件不好，孔型设计及调整不合理。③ 管坯（钢管）在加热轧制，热处置以及矫直进程中，假如由于加热温度控制不当，变形不平均，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而发生过大的剩余应力，那麼也有能够招致钢管发生外表裂纹。6．钢管理化功能：常温力学功能、低温力学功能、高温功能、抗腐蚀功能。钢管的理化功能次要取决于钢的化学成分，组织构造和钢的纯洁度以及钢管的热处置方式等。7．钢管工艺功能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。8．钢管金相组织：低倍组织（微观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。（二）无缝钢管质量检验办法：1．化学成分剖析：化学剖析法、仪器剖析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。①红外C—S仪：剖析铁合金，炼钢原资料，钢铁中的C、S元素。②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi③N—0仪：气体含量剖析N、O2．钢管几何尺寸及外形反省：①钢管壁厚反省：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记载。②钢管外径、椭圆度反省：卡规、游标卡尺、环规，测出最大点、最小点。③钢管长度反省：钢卷尺、人工、自动测长。④钢管弯曲度反省：直尺、程度尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。⑤钢管端面坡口角度和钝边反省：角尺、卡板。3．钢管外表质量反省：100%①人工肉眼反省：照明条件、规范、经历、标识、钢管转动。②无损探伤反省：a. 超声波探伤UT：关于各种材质平均的资料外表及外部裂纹缺陷比拟敏感。规范：GB/T 5777-1996 级别：C5级b. 涡流探伤ET：（电磁感应）次要对点状（孔洞形）缺陷敏感。规范：GB/T 7735-2004级别：B级c. 磁粉MT和漏磁探伤：磁力探伤，适用于铁磁性资料的外表和近外表缺陷的检测。规范：GB/T 12606-1999 级别： C4级d. 电磁超声波探伤：不需求耦合介质，可以使用于低温高速，粗燥的钢管外表探伤。e. 浸透探伤：荧光、着色、检测钢管外表缺陷。4．钢管理化功能检验：①拉伸实验：测应力和变形，断定资料的强度（YS、TS）和塑性目标（A、Z）纵向，横向试样管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）小口径、薄壁大口径、厚壁定标距。备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760②冲击实验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2规范试样10×10×55（mm）非标试样5×10×55（mm）③硬度实验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等④液压实验：实验压力、稳压工夫、 p=2Sδ/D5．钢管工艺功能检验进程：①压扁实验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08②环拉实验：L=15mm 无裂纹为合格③扩口和卷边实验：顶心锥度为30°、40°、60°④弯曲实验：可替代压扁实验（对大口径管而言）6．钢管金相剖析：①高倍检验（微观剖析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差组织：M、B、S、T、P、F、A-S脱碳层：内、外。A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。②低倍实验（微观剖析）：肉眼、缩小镜10x以下。a. 酸蚀检验法。b. 硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及散布。（三）中国现行无缝钢管规范：1．现行无缝钢管规范：共有47项其中：GB 25 项 HB 3 项特殊用处19项；根底 2项商品45项2．常用规范：① GB/T 2102-2006 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。② GB/T 17395-2008 无缝钢管尺寸、外形、分量及允许偏向。③ GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管。④ GB 9948-2013 石油裂化用无缝钢管。⑤ GB 6479-2013 高压化肥设备用无缝钢管。⑥GB 18248-2008 气瓶用无缝钢管



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