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焊管的物理無縫化幾何無縫化處理后的焊管雖然外表上已幾乎看不到焊縫,但焊縫內部的金相組織與母材仍有較大區別,焊縫區的機械性能較低。為此,需要經過熱處理細化焊縫區的晶粒、去除焊接應力,實現與母體金相組織、機械性能的一致化,這個過程我們稱之為焊管的物理無縫化。碳鋼管通常采用退火處理,而不銹鋼則采用固溶處理。幾何無縫化—內外毛刺技術通常一個完整的內毛刺系統由刀具、支持系統和調控系統三個部份組成,其技術關鍵在于刀具的形狀和壽命。內毛刺的余高一般控制在0.2 mm以內,甚至0.1 mm以內。外毛刺技術較為簡單,于管體外裝外毛刺刮刀即可。物理無縫化—焊縫退火處理在高頻焊接過程中,由于趨膚效應、臨近效應和熱傳導的綜合作用,造成了管坯邊緣附近的溫度分布梯度,形成了熔化區、部分熔化區、過熱組織區、正火區、不完全正火區、回火區等特征區域。其中過熱區組織由于焊接的溫度在1100℃以上,奧氏體晶粒急劇長大,冷卻后晶粒粗大,在一定的化學成分和冷速條件下還會形成硬而脆的晶相。此外,由于溫度梯度的存在也會產生焊接應力。其綜合結果,焊縫區的綜合機械性能比母材低。焊管物理無縫化就是通過焊縫熱處理,達到應力、均化和細化組織、提高焊接熱影響區綜合機械性能的目的,而其根本目的是應力。
高壓鍋爐鋼管:主要用來制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的優質碳素結構鋼、合金結構鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管、這些鍋爐管經常處于高溫和高壓下工作、管子在高溫煙氣和水蒸汽的作用下還會發生氧化和腐蝕,因此要求鋼管有高的持久強度、高的抗氧化性能,并具有良好的組織穩定性,采用鋼號有:優質碳素結構鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG;合金結構鋼鋼號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成分和機械性能外,要逐根做水壓試驗,要作擴口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態交貨。此外,對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
地質鉆探及石油鉆探用無縫鋼管:為探明地下巖層結構、地下水、石油、天然氣及礦產資源情況,利用鉆機打井。石油、天然氣開采更離不開打井,地質鉆探用石油鉆探用無縫鋼管是鉆井的主要器材,主要包括巖芯外管、巖芯內管、套管、鉆桿等。無縫鋼管由于鉆探用管要深入到幾千米地層深度工作,工作條件極為復雜,鉆桿承受拉、壓、彎曲、扭轉和不均衡沖擊載荷等應力作用,還要受到泥漿、巖石磨損,因此,要求管材必須具有足夠的強度、硬度、耐磨性和沖擊韌性,鋼管用鋼用“DZ”(地質的漢語拼音字頭)加數字一代表鋼屈服點表示,常用的鋼號有DZ45的45MnB、50Mn;DZ50的40Mn2、40Mn2Si;DZ55的40Mn2Mo、40MnVB;DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。鋼管都以熱處理狀態交貨。
石油裂化管:用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無縫鋼管。常用優質碳素鋼(10、20)、合金鋼(12CrMo、15CrMo)、耐熱鋼(12Cr2Mo、15Cr5Mo)、不銹鋼(1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti)制造。鋼管除得證化學成分和各種機械性能外,還要保證水壓、壓扁、擴口等試驗,及表面質量和無損檢驗。鋼管在熱處理狀態下交貨。不銹鋼管:無縫鋼管用各種不銹鋼熱軋,冷軋的不銹鋼管,廣泛應用于石油、化工設備管道和各種用途的不銹鋼結構零件,除應保證化學成分和機械性能,凡用作承受流體壓力的鋼管要保證水壓試驗合格。各種專用鋼管要按規定保證條件。
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用方矩管制造環形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等,目前已廣泛用鋼管來制造。鋼管還是各種常規不可缺少的材料,管、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,圓環截面在承受內部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因此,絕大多數鋼管是圓管。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、矩形管抗彎強度大,一些農機具骨架、鋼木家具等就常用方矩形管。
方無縫方矩管在什么狀態下被稱為合金方管:答在使用狀態下以鐵素體組織為主的合金方管。含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳,有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,這類鋼具導熱系數大,膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類合金方管存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點,因而限制了它的應用。爐外精煉技術(AOD或VOD)的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低,因此使這類鋼獲得廣泛應用。是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的合金方管。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體合金方管的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體合金方管的475℃脆性以及導熱系數高,具有超塑性等特點。與奧氏體合金方管相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相合金方管具有優良的耐孔蝕性能,也是一種節鎳合金方管。
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