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鍋爐鋼管是指兩端開(kāi)口并具有中空斷面,其長(zhǎng)度與周邊之比較大的鋼材,按生產(chǎn)方法可分為無(wú)縫鋼管和焊接鋼管,鍋爐鋼管的規(guī)格用外形尺寸(如外徑或邊長(zhǎng))及壁厚表示,其尺寸范圍很廣,從直徑很小的毛細(xì)管直到直徑達(dá)數(shù)米的大口徑管。鋼管可用于管道、熱工設(shè)備、機(jī)械工業(yè)、石油地質(zhì)勘探、容器、化學(xué)工業(yè)和特殊用途。
鋼管的分類:鋼管分無(wú)縫鋼管和焊接鋼管(有縫管)兩大類。按斷面形狀又可分為圓管和異形管,廣泛應(yīng)用的是圓形鋼管,但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。 對(duì)于承受流體壓力的鋼管都要進(jìn)行液壓試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其耐壓能力和質(zhì)量,在規(guī)定的壓力下不發(fā)生泄漏、浸濕或膨脹為合格,有些鋼管還要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或需方要求進(jìn)行卷邊試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)等。
20G高壓鍋爐管金屬疲勞與靜力破壞的區(qū)別
20G高壓鍋爐管材料力學(xué)是根據(jù)靜力實(shí)驗(yàn)來(lái)確定20G高壓鍋爐管材料的機(jī)械性能(比如彈性極限、屈服極限、強(qiáng)度極限)的,這些機(jī)械性能沒(méi)有充分反映材料在交變應(yīng)力作用下的特性。因此,在交變載荷作用下工作的零件或結(jié)構(gòu),如果還是按靜載荷去設(shè)計(jì),在使用過(guò)程中往往就會(huì)發(fā)生突如其來(lái)的破壞。
疲勞破壞與傳統(tǒng)的靜力破壞有著許多明顯的本質(zhì)區(qū)別:
【1】靜力破壞是一次大載荷作用下的破壞:疲勞破壞是多次反復(fù)載荷作用下的破壞,它不是短期內(nèi)發(fā)生的,而是要經(jīng)歷一定的時(shí)間,甚至很長(zhǎng)時(shí)間才發(fā)生破壞。
【2】當(dāng)靜應(yīng)力小于屈服極限或強(qiáng)度極限時(shí),不會(huì)發(fā)生靜力破壞;而交變應(yīng)力在遠(yuǎn)小于靜強(qiáng)度極限,甚至小于屈服極限的情況下,疲勞破壞就可能發(fā)生。
【3】靜力破壞通常有明顯的塑性變形產(chǎn)生:疲勞破壞通常沒(méi)有外在宏觀的顯著塑性變形跡象,哪怕是塑性良好的20G高壓鍋爐管也這樣,就像脆性破壞一樣,事先不易覺(jué)察出來(lái),這就表明疲勞破壞具有更大的危險(xiǎn)性。
一般用無(wú)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等合金鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無(wú)縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無(wú)縫管用來(lái)制造機(jī)械零件,如汽車、拖拉機(jī)的受力零件。一般用無(wú)縫鋼管要保證強(qiáng)度和壓扁試驗(yàn)。熱軋鋼管以熱軋狀態(tài)或熱處理狀態(tài)交貨;冷軋以熱處理狀態(tài)交貨。低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管:用于制造各種低中壓鍋爐、過(guò)熱蒸汽管、沸水管、水冷壁管及機(jī)車鍋爐用過(guò)熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管等。用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋或冷軋(撥)無(wú)縫鋼管。主要用10、20號(hào)鋼制造,除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外要做水壓試驗(yàn),卷邊、擴(kuò)口、壓扁等試驗(yàn)。熱軋以熱軋狀態(tài)交貨、冷軋(撥)以熱處理狀態(tài)交貨。高壓鍋爐鋼管:主要用來(lái)制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹耐熱鋼無(wú)縫鋼管、這些鍋爐管經(jīng)常處于高溫和高壓下工作、管子在高溫?zé)煔夂退羝淖饔孟逻€會(huì)發(fā)生氧化和腐蝕,因此要求鋼管有高的持久強(qiáng)度、高的抗氧化性能,并具有良好的組織穩(wěn)定性,采用鋼號(hào)有:優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)有20G、20MnG、25MnG;合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等;有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高壓鍋爐管除保證化學(xué)成分和機(jī)械性能外,要逐根做水壓試驗(yàn),要作擴(kuò)口、壓扁試驗(yàn)。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。此外,對(duì)成品鋼管顯組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
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