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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.圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(探傷)→標(biāo)記→入庫。 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(diǎn)、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。 ②屈服點(diǎn)(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(diǎn)。若力發(fā)生下降時,則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)的單位為N/mm2(MPa)。 上屈服點(diǎn)(σsu):試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的應(yīng)力; 下屈服點(diǎn)(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(diǎn)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:σ=(Lh-Lo)/L0* 式中:Lh--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)。 其計算公式為: 式中:F--壓入金屬試樣表面的試驗力,N; D--試驗用鋼球直徑,mm; d--壓痕平均直徑,mm。 測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠,但一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料,對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,布氏硬度用途廣,往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度,既直觀,又方便。 舉例:120HBS10/1000/30:表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf(9.807KN)試驗力作用下,保持30s(秒)測得的布氏硬度值為120N/ mm2(MPa)。 [1]
無縫鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時,重量較輕,是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材,廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等 用鋼管制造環(huán)形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節(jié)約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等,已廣泛用鋼管來制造。鋼管還是各種常規(guī)武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下,圓面積,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環(huán)截面在承受內(nèi)部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因此,絕大多數(shù)鋼管是圓管。但是,圓管也有一定的局限性,如在受平面彎曲的條件下,圓管就不如方、矩形管抗彎強(qiáng)度大,一些農(nóng)機(jī)具骨架、鋼木家具等就常用方、矩形管。根據(jù)不同用途還需有其他截面形狀的異型鋼管。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和對應(yīng)材質(zhì)
1.GB/T8162-1999(結(jié)構(gòu)用無縫鋼管鍍鋅鋼管理論重量)。主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu) 。其代表材質(zhì)(牌號):碳素鋼、20、45號鋼;合金鋼Q345、20C鍍鋅鋼管價格r、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-1999(輸送流體用無縫鋼管)。主要用于工程及大型 設(shè)備上輸送流體管道。代表陶瓷復(fù)合鋼管材質(zhì)(牌號)為20、Q345等。
3.GB3087-1999(低無錫無縫鋼管中壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐 輸送低中壓流體嘚管道。代表材質(zhì)為10、20號鋼。
4.GB5310-1995 (高壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于電站及天津無縫鋼管核電站鍋爐上耐高溫、高壓嘚輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、 12Cr1MoVG、15CrMoG鋼管腳手架
5.GB5312-1999(船舶用碳鋼和碳 錳鋼無縫鋼管)。中國無縫鋼管網(wǎng)主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級等。
6.GB1479-2000(高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管)。主要用于化肥設(shè)備上輸天津鋼管集團(tuán)送高 溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
7.GB9948-1988(石油裂化用無縫鋼管)。主要用于石油冶煉廠嘚鍋爐、熱交換腳手架鋼管價格器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為 20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
8.GB18248-2000(氣瓶用 無縫鋼管)。主要用于制作各種燃?xì)夂附愉摴堋⒁簤簹馄俊F浯聿馁|(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
無縫鋼管 1.用途:無縫鋼管是一種經(jīng)濟(jì)斷面鋼材,在國民經(jīng)濟(jì)中具有很重要的地位,廣泛應(yīng)用于石油、化工、鍋爐、電站、船舶、機(jī)械制造、汽車、航空、航天、能源、地質(zhì)、建筑及軍工等各個部門。 2.分類 ①按斷面形狀分:圓形斷面管、異形斷面管 ②按材質(zhì)分:碳素鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、復(fù)合管 ③按連接方式分:螺紋連接管、焊接管 ④按生產(chǎn)方式:熱軋(擠、頂、擴(kuò))管、冷軋(拔)管 ⑤按用途分:鍋爐管、油井管、管線管、結(jié)構(gòu)管、化肥管 …… 3.生產(chǎn)工序 ①熱軋無縫鋼管主要生產(chǎn)工序(△主要檢驗工序): 管坯準(zhǔn)備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定(減)徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗△(無損、理化、臺檢) →入庫 ②冷軋(拔)無縫鋼管主要生產(chǎn)工序: 坯料準(zhǔn)備→酸洗潤滑→冷軋(拔)→熱處理→矯直→精整→檢驗 4.質(zhì)量要求 ①鋼的化學(xué)成分:鋼的化學(xué)成分是影響無縫鋼管性能主要的因素之一,也是制定軋管工藝參數(shù)和鋼管熱處理工藝參數(shù)的主要依據(jù)。 a. 合金元素:有意加入,根據(jù)用途 . 殘余元素:煉鋼帶入,適當(dāng)控制 c. 有害元素:嚴(yán)格控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),氣體(N、H、O) 爐外精煉或電渣重熔:提高鋼中化學(xué)成分的均勻性和鋼的純凈度,減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態(tài)。 ②鋼管幾何尺寸精度和外形 a. 鋼管外徑精度:取決于定(減)徑方法、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況、工藝制度等。 外徑允許偏差 δ=(D-Di)/Di × D: 或小外徑mm
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