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20G高壓鍋爐管
20G高壓鍋爐管是屬于優(yōu)質碳素結構鋼(GB/T699-1999),優(yōu)質碳素結構鋼是依靠調整含碳(C)量來改善鋼的力學性能,因此,根據含碳量的高低,此類鋼又可分為:
低碳鋼--含碳量一般小于0.25%,如10、20鋼等;
中碳鋼--含碳量一般在0.25~0.60%之間,如35、45鋼等;
高碳鋼--含碳量一般大于0.60%。此類鋼一般不用于制造鋼管。
實際上,他們之間的含碳量并沒有明顯的界限。
此類鋼產量較大,用途較廣,一般多軋(鍛)制成圓、方、扁等型材、板材和無縫鋼管。主要用于制造一般結構及機械結構零、部件以及建筑結構件和輸送流體用管道。根據使用要求,有時需熱處理(正火或調質)后使用。
高壓鍋爐用無縫鋼管(GB5310-1995)是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的優(yōu)質碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管。
無縫管常用的退火工藝有:
①完全退火。用以細化中、低碳鋼經鑄造、鍛壓和焊接后出現的力學性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉變?yōu)閵W氏體的溫度以上30~50℃,保溫一段時間,然后隨爐緩慢冷卻,在冷卻過程中奧氏體再次發(fā)生轉變,即可使鋼的組織變細。
②球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓后的偏高硬度。將高壓無縫管加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20~40℃,保溫后緩慢冷卻,在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變?yōu)榍驙?,從而降低了硬度?nbsp;
③等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度,以進行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體不穩(wěn)定的溫度,保溫適當時間,奧氏體轉變?yōu)橥惺象w或索氏體,硬度即可降低。
④再結晶退火。用以金屬線材、薄
⑤石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右,保溫一定時間后適當冷卻,使?jié)B碳體分解形成團絮狀石墨。
⑥擴散退火。用以使合金鑄件化學成分均勻化,提高其使用性能。方法是在不發(fā)生熔化的前提下,將鑄件加熱到盡可能高的溫度,并長時間保溫,待合金中各種元素擴散趨于均勻分布后緩冷。
⑦去應力退火。用以鋼鐵鑄件和焊接件的內應力。對于鋼鐵制品加熱后開始形成奧氏體的溫度以下100~200℃,保溫后在空氣中冷卻,即可高壓無縫管內應力。
低中壓鍋爐管是用鋼錠或實心管坯經穿孔制成毛管,然后經熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管在我國鋼管業(yè)中具有重要的地位。據不完全統(tǒng)計,我國現有無縫管生產企業(yè)約240多家,無縫鋼管機組約250多套,年產能力約450多萬噸。從口徑看,<φ76的,占35%,<φ159-650的,占25%。從品種看,一般用途管190萬噸,占54%;石油管76萬噸,占5.7%;液壓支柱、精密管15萬噸,占4.3%;不銹管、軸承管、汽車管共5萬噸,占1.4%。
軋制無縫管的原料是圓管坯,圓管胚要經過切割機的切割加工成長度約為1米的坯料,并經傳送帶送到熔爐內加熱。鋼坯被送入熔爐內加熱,溫度大約為1200℃。燃料為氫氣或乙炔。爐內溫度控制是關鍵性的問題.圓管坯出爐后要經過壓力穿孔機進行穿空。一般較常見的穿孔機是錐形輥穿孔機,這種穿孔機生產效率高,產品質量好,穿孔擴徑量大,可穿多種鋼種。穿孔后,圓管坯就先后被三輥斜軋、連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機通過錐形鉆頭高速旋轉入鋼胚打孔,形成鋼管。鋼管內徑由定徑機鉆頭的外徑長度來確定。鋼管經定徑后,進入冷卻塔中,通過噴水冷卻,鋼管經冷卻后,就要被矯直。鋼管經矯直后由傳送帶送至金屬探傷機(或水壓實驗)進行內部探傷。若鋼管內部有裂紋,氣泡等問題,將被探測出。鋼管質檢后還要通過嚴格的手工挑選。鋼管質檢后,用油漆噴上編號、規(guī)格、生產批號等。并由吊車吊入倉庫中。
規(guī)格:無縫鋼管的規(guī)格用外徑*壁厚毫米數表示。
低中壓鍋爐用管是用于制造各種低中壓鍋爐、過熱蒸汽管、沸水管、水冷壁管及機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管等。用優(yōu)質碳素結構鋼熱軋或冷軋(撥)無縫鋼管。主要用10、20號鋼制造,除保證化學成分和機械性能外要做水壓試驗,卷邊、擴口、壓扁等試驗。熱軋以熱軋狀態(tài)交貨、冷軋(撥)以熱處理狀態(tài)交貨。
作為鍋爐用的鋼管應具備:
(1)足夠的持久強度;
(2)足夠的塑性變形能力;
(3)小的時效傾向和熱脆性;
(4)高的抗氧化、耐煤灰、耐天然氣高溫下腐蝕、蒸汽和應力腐蝕性能;
(5)良好的組織穩(wěn)定性以及良好的工藝性能。高壓鍋爐管的鋼種有碳鋼以及珠光體、鐵素體和奧氏體型不銹耐熱鋼。為了提高火力發(fā)電機組的熱效率、降低燃耗,世界各國均以發(fā)展大容量、高參數(高溫、高壓)火電機組(1000MW以上)為主。蒸汽壓力提高到31.5~34.3MPa,過熱蒸汽溫度達595~650℃,向超高壓臨界壓力發(fā)展,這樣對高壓鍋爐管提出了更高的要求。為此開發(fā)了新的鋼種,以滿足高參數電站鍋爐的需用。表1為常用的高壓鍋爐管的鋼種;表2為高壓鍋爐管的新鋼種。
高壓鍋爐管的生產工藝隨鋼種的不同各有差異。以珠光體型鉻鉬釩鋼為例,鍋爐管的生產工藝特點是:
(1)管坯應剝皮,剝皮量通常為5mm;
(2)由于鋼質較硬,管坯多用氧氣切割或鋸切;
(3)由于鉻鉬釩鋼的導熱性比碳鋼低,加熱速度宜稍慢,加熱溫度為1120~1180℃,穿孔溫度為1100~1160℃;(4)這類鋼在1000~1100℃區(qū)間有良好的塑性和低的變形抗力,因而穿孔性能較好,變形參數可照中碳鋼或合金鋼(例如30CrMnSiA)選??;