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鋼材力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶要求的高、低溫性能等。 ①抗拉強(qiáng)度(σb) 試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應(yīng)力(σ),稱為抗拉強(qiáng)度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的能力。計算公式為: 式中:Fb--試樣拉斷時所承受的力,N(牛頓); So--試樣原始橫截面積,mm2。 ②屈服點(σs) 具有屈服現(xiàn)象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力,稱屈服點。若力發(fā)生下降時,則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。 上屈服點(σsu):試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的應(yīng)力; 下屈服點(σsl):當(dāng)不計初始瞬時效應(yīng)時,屈服階段中的小應(yīng)力。 屈服點的計算公式為: 式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛頓)So--試樣原始橫截面積,mm2。 ③斷后伸長率(σ) 在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長度與原標(biāo)距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為: 式中:L1--試樣拉斷后的標(biāo)距長度,mm; L0--試樣原始標(biāo)距長度,mm。 ④斷面收縮率(ψ) 在拉伸試驗中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率。以ψ表示,單位為%。計算公式如下: 式中:S0--試樣原始橫截面積,mm2; S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積,mm2。 ⑤硬度指標(biāo) 金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據(jù)試驗方法和適用范圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。 補(bǔ)充: 冷拔鋼管是鋼管的一種,即其按生產(chǎn)工藝的不同分類的一種,區(qū)別于熱軋(擴(kuò))管。在毛管坯或原料管擴(kuò)徑的過程中通過多道次的冷拔加工而成,通常在0.5~100T的單鏈?zhǔn)交螂p鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)上進(jìn)行。冷軋(撥)鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、機(jī)械加工管、厚壁管、小口徑加內(nèi)模冷拔管其它鋼管外,還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。冷拔鋼管其外徑可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm尺寸,精度以及表面質(zhì)量均明顯優(yōu)于熱軋(擴(kuò))管,但受工藝制約,其口徑以及長度均受到一定限制。 冷軋(撥)無縫鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、其它鋼管外,還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。
冷拔無縫鋼管焊接熱處理冷拔無縫鋼管可回收,符合環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源的戰(zhàn)略,政策鼓勵擴(kuò)大冷拔無縫管的應(yīng)用領(lǐng)域。 目前我國冷拔無縫管消費量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達(dá)的一半,冷拔無縫管使用領(lǐng)域擴(kuò)大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。根據(jù)中國特鋼協(xié)會15CrMo鋼管分會的研究,未來我國高壓冷拔無縫管長材的需求年均增長可達(dá)10-12%。
冷拔無縫鋼管的焊接性
方案Ⅰ:焊接預(yù)熱,采用ER80S-B2L焊絲,T1G焊打底,E8018-B2焊條,焊條電弧焊蓋面,焊后進(jìn)行局部熱處理。
方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊絲,T1G焊打底,E309Mo-16焊條,焊條填充電弧焊蓋面,焊后不進(jìn)行熱處理。
冷拔無縫鋼管焊后熱處理
采用方案Ⅰ焊接的試件,焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為:升溫速度為200℃/h,升到715℃保溫1小時15分鐘,降溫速度100℃/h,降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器(1146×310)包繞焊縫,用硅酸鋁棉 [1] 層保溫,保溫層厚度50mm,溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。
針對冷拔無縫管的焊接性的工作特點,根據(jù)以往的經(jīng)驗,參照國外提供的焊接工藝卡,我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗。
冷拔無縫管系珠光體組織耐熱鋼,在高溫下具有較高的熱強(qiáng)性(δb≥440MPa)和抗氧化性,并具有一定的抗氫腐蝕能力。由于鋼中含有較高含量的Cr、C和其它合金元素,鋼材的淬硬傾向較明顯,焊接性差。
一般用無縫鋼管是用10、20、30、35、45等優(yōu)質(zhì)碳結(jié)鋼16Mn、5MnV等低合金結(jié)構(gòu)鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結(jié)鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無縫管用來制造機(jī)械零件,如汽車、拖拉機(jī)的受力零件。一般用無縫鋼管要保證強(qiáng)度和壓扁試驗。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨;冷軋以熱以熱處理狀態(tài)交貨。 熱軋,顧名思義,軋件的溫度高,因此變形抗力小,可以實現(xiàn)大的變形量。以鋼板的軋制為例,一般連鑄坯厚度在230mm左右,而經(jīng)過粗軋和精軋,終厚度為1~20mm。同時,由于鋼板的寬厚比小,尺寸精度要求相對低,不容易出現(xiàn)板形問題,以控制凸度為主。對于組織有要求的,一般通過控軋控冷來實現(xiàn),即控制精軋的開軋溫度、終軋溫度 鋼材力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶要求的高、低溫性能等。 ①抗拉強(qiáng)度(σb) 試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的力(Fb),出以試樣原橫截面積(So)所得的應(yīng)力(σ),稱為抗拉強(qiáng)度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的能力。計算公式為: 式中:Fb--試樣拉斷時所承受的力,N(牛頓);So--試樣原始橫截面積,mm2。 ②屈服點(σs) 具有屈服現(xiàn)象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力,稱屈服點。若力發(fā)生下降時,則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。 上屈服點(σsu):試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的應(yīng)力;下屈服點(σsl):當(dāng)不計初始瞬時效應(yīng)時,屈服階段中的小應(yīng)力。 屈服點的計算公式為: 式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛頓)So--試樣原始橫截面積,mm2。 ③斷后伸長率(σ) 在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長度與原標(biāo)距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為: 式中:L1--試樣拉斷后的標(biāo)距長度,mm;L0--試樣原始標(biāo)距長度,mm。 ④斷面收縮率(ψ) 在拉伸試驗中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比,稱為斷面收縮率。以ψ表示,單位為%。計算公式如下: 式中:S0--試樣原始橫截面積,mm2;S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積,mm2。 ⑤硬度指標(biāo) 金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據(jù)試驗方法和適用范圍不同,硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。 A、布氏硬度(HB) 用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球,以規(guī)定的試驗力(F)壓入式樣表面,經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力,測量試樣表面的壓痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示,單位為N/mm2(MPa)。
合金管性能要比一般的冷拔無縫管高很多,因為這種鋼管里面含Cr比較多,其耐高溫、耐低溫、耐腐蝕的性能是其他冷拔無縫管比不上的,所以合金管在石油、化工、電力、鍋爐等行業(yè)的用途比較廣泛。合金管主要材質(zhì)有16mn/40Mn2合金鋼管、45Mn2合金鋼管、27SiMn合金鋼管、20Cr合金鋼管、40Cr合金鋼管、20CrMo合金鋼管、35crMo合金鋼管、38CrMoAl合金鋼管、50CrV合金鋼管、30CrMnSi合金鋼管、335P11合金鋼管、P91合金鋼管、P92合金鋼管、15CrMoG合金鋼管、12Cr1MoVG合金鋼管、1Cr5Mo合金鋼管、 Cr5Mo合金鋼管、Cr9Mo合金鋼管、0Cr9Mo合金鋼管、 15CrMo合金鋼管、35CrMo合金鋼管、12Cr1MoV合金鋼管、10CrMo910合金鋼管、A335P91合金鋼管、1Cr2Mo合金鋼管、15MnV合金鋼管、 37Mn5合金鋼管、10Cr9Mo1VNb 合金鋼管、15NiCuMoNb5合金鋼管、12Cr2MoWVTiB合金鋼管、WB36合金鋼管、SA106B合金鋼管、ST45.8-III等;普碳高壓鍋爐管 GB5310-95材質(zhì)有:20G合金鋼管、20MG合金鋼管、25MG合金鋼管、15MoG合金鋼管、20MoG合金鋼管以上是常用的材質(zhì),
合金管常用執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
合金管GB/T8162----中國標(biāo)準(zhǔn)
GB/T6479----中國標(biāo)準(zhǔn)
GB/T9948----中國標(biāo)準(zhǔn)
GB5310 —— 中國標(biāo)準(zhǔn)
ASME SA210 —— 美國鍋爐及壓力容器規(guī)范
ASME SA213 —— 美國鍋爐及壓力容器規(guī)范
DIN17175 —— 聯(lián)邦德國工業(yè)標(biāo)
河北石家莊豪天鋼管有限公司是一家集 無縫鋼管科研、開發(fā)、制造、銷售、出口為一體的現(xiàn)代化企業(yè),公司多年來致力于 無縫鋼管的研發(fā),現(xiàn)已成為 無縫鋼管行業(yè)可信賴的廠家。
河北石家莊豪天鋼管有限公司自成立以來產(chǎn)品不斷更新,并以先進(jìn)的加工設(shè)備和精湛的工藝嚴(yán)格的檢驗測試,為客戶提供好的 無縫鋼管產(chǎn)品而取得用戶的一致好評, 無縫鋼管產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全國各地及國外,產(chǎn)品深受廣大客戶的好評,我們愿以好的產(chǎn)品,好的售后服務(wù),竭誠為中外客商提供。
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