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鋼管的運(yùn)用是由1815年蘇格蘭的一位發(fā)明家為保送燈火用煤氣而將筒銜接起來(lái)才開(kāi)端的。直到1885年孟內(nèi)斯曼兄弟才發(fā)明了由棒鋼直接消費(fèi)無(wú)縫剛管的工藝。鋼材力學(xué)性能是保證鋼材終運(yùn)用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處置制度。
在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的運(yùn)用央求,規(guī)則了拉伸性能以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶(hù)央求的高、低溫性能。無(wú)縫鋼管無(wú)縫鋼管具有中空截面,大量用作保送流體的管道,如保送石油、自然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。圓環(huán)截面在承受內(nèi)部或外部徑向壓力時(shí),受力較均勻,因此,絕大多數(shù)鋼管是圓管
無(wú)縫鋼管是怎樣消費(fèi)出來(lái)的?無(wú)縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管,然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無(wú)縫鋼管在我國(guó)鋼管業(yè)中具有重要的位置。據(jù)不完好統(tǒng)計(jì),我國(guó)現(xiàn)有無(wú)縫管消費(fèi)企業(yè)約240多家,無(wú)縫鋼管機(jī)組約250多套,年產(chǎn)才干約450多萬(wàn)噸。從口徑看,<φ76的,占35%,<φ159-650的,占25%。從品種看,普通用途管190萬(wàn)噸,占54%;石油管76萬(wàn)噸,占5.7%;液壓支柱、精密管15萬(wàn)噸,占4.3%;不銹管、軸承管、汽車(chē)管共5萬(wàn)噸,占1.4%。
軋制無(wú)縫管的原料是圓管坯,圓管胚要經(jīng)過(guò)切割機(jī)的切割加工生長(zhǎng)度約為1米的坯料,并經(jīng)傳送帶送到熔爐內(nèi)加熱。鋼坯被送入熔爐內(nèi)加熱,溫度大約為1200攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內(nèi)溫度控制是關(guān)鍵性的問(wèn)題.圓管坯出爐后要經(jīng)過(guò)壓力穿孔機(jī)中止穿空。普通較常見(jiàn)的穿孔機(jī)是錐形輥穿孔機(jī),這種穿孔機(jī)消費(fèi)效率高,產(chǎn)質(zhì)量量好,穿孔擴(kuò)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(jī)經(jīng)過(guò)錐形鉆頭高速旋轉(zhuǎn)入鋼胚打孔,構(gòu)成鋼管。鋼管內(nèi)徑由定徑機(jī)鉆頭的外徑長(zhǎng)度來(lái)肯定。鋼管經(jīng)定徑后,進(jìn)入冷卻塔中,經(jīng)過(guò)噴水冷卻,鋼管經(jīng)冷卻后,就要被矯直。鋼管經(jīng)矯直后由傳送帶送至金屬探傷機(jī)(或水壓實(shí)驗(yàn))中止內(nèi)部探傷。若鋼管內(nèi)部有裂紋,氣泡等問(wèn)題,將被探測(cè)出。鋼管質(zhì)檢后還要經(jīng)過(guò)嚴(yán)厲的手工選擇。鋼管質(zhì)檢后,用油漆噴上編號(hào)、規(guī)格、消費(fèi)批號(hào)等。并由吊車(chē)吊入倉(cāng)庫(kù)中。


由整塊金屬制成的,表面上沒(méi)有接縫的鋼管,稱(chēng)為無(wú)縫鋼管。根據(jù)消費(fèi)方法,無(wú)縫管分熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管等。按照斷面外形,無(wú)縫鋼管分圓形和異形兩種,異形管有方形、橢圓形、三角形、六角形、瓜子形、星形、帶翅管多種復(fù)雜外形。大直徑達(dá)650mm,小直徑為0.3mm。根據(jù)用途不同,有厚壁管和薄壁管。無(wú)縫鋼管主要用做石油地質(zhì)鉆探管、石油化工用的裂化管、鍋爐管、軸承管以及汽車(chē)、拖拉機(jī)、航空用高精度結(jié)構(gòu)鋼管。
沿其橫截面的周邊上無(wú)接縫的鋼管。根據(jù)消費(fèi)方法不同分為熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管等,均有各自工藝規(guī)則。材質(zhì)有普通和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(Q215-A~Q275-A和10~50號(hào)鋼)、低合金鋼(09MnV、16Mn等)、合金鋼、不銹耐酸鋼等。按用途分為普通用途的(用于輸水、氣管道和結(jié)構(gòu)件、機(jī)械零件)和專(zhuān)用的(用于鍋爐、地質(zhì)勘探、軸承、耐酸等)兩類(lèi)。



其計(jì)算公式為:式中:F--壓入金屬試樣表面的實(shí)驗(yàn)力,N;D--實(shí)驗(yàn)用鋼球直徑,mm;d--壓痕平均直徑,mm。測(cè)定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠,但普通HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料,關(guān)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,常常以壓痕直徑d來(lái)表示該材料的硬度,既直觀,又便當(dāng)。舉例:120HBS10/1000/30:表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf(9.807KN)實(shí)驗(yàn)力作用下,堅(jiān)持30s(秒)測(cè)得的布氏硬度值為120N/mm2(MPa)。
鋼的化學(xué)成分:鋼的化學(xué)成分是影響無(wú)縫鋼管性能主要的要素之一,也是制定軋管工藝參數(shù)和鋼管熱處置工藝參數(shù)的主要依據(jù)。合金元素:有意參與,根據(jù)用途剩余元素:煉鋼帶入,恰當(dāng)控制.有害元素:嚴(yán)厲控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),氣體(N、H、O).爐外精煉或電渣重熔:進(jìn)步鋼中化學(xué)成分的均勻性和鋼的純真度,減少管坯中的非金屬夾雜物并改善其分布形態(tài)。鋼管幾何尺寸精度和外形: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。外徑允許傾向δ=(D-Di)/Di×D:大或小外徑mm
鋼管壁厚精度:與管坯的加熱質(zhì)量,各變形工序的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)和調(diào)整參數(shù),工具質(zhì)量及其潤(rùn)滑質(zhì)量等有關(guān).壁厚允許傾向:ρ=(S-Si)/Si×S:橫截面上大或小壁厚,Si:名義壁厚mm.鋼管橢圓度:表示鋼管的不圓程度。鋼管長(zhǎng)度:正常長(zhǎng)度、定(倍)尺長(zhǎng)度、長(zhǎng)度允許傾向.鋼管彎曲度:表示鋼管的彎度:每米鋼管長(zhǎng)度的彎曲度、鋼管全長(zhǎng)的彎曲度.鋼管端面切斜度:表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度.鋼管端面坡口角度和鈍邊.鋼管表面質(zhì)量:表面光亮央求.風(fēng)險(xiǎn)性缺陷:裂紋、內(nèi)折、外折、軋破、離層、結(jié)疤、拉凹、凸包等。普通性缺陷:麻坑、青線、劃傷、碰傷、細(xì)的內(nèi)、外直道、輥印等。
產(chǎn)生緣由:由于管坯的表面缺陷或內(nèi)部缺陷所帶來(lái)的。消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的,如軋制工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不正確,模具表面不光滑,潤(rùn)滑條件不好,孔型設(shè)計(jì)及調(diào)整不合理。管坯(鋼管)在加熱軋制,熱處置以及矯直過(guò)程中,假定由于加熱溫度控制不當(dāng),變形不均勻,加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產(chǎn)生過(guò)大的剩余應(yīng)力,那么也有可能招致鋼管產(chǎn)生表面裂紋。




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