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合金鋼管(Alloy pipe)是無縫鋼管的一種,其性能要比一般的無縫鋼管高很多,因為這種鋼管里面含Cr比較多,其耐高溫、耐低溫、耐腐蝕的性能是其他無縫鋼管比不上的,所以合金管在石油、航天、化工、電力、鍋爐、軍工等行業的用途比較廣泛。
此外合金鋼管特性有以下5點:
1.合金鋼管的腐蝕速率非常之慢,在理想情況下每100萬年才能腐蝕1厘米。但是在實際應用中,腐蝕往往在某處產生和擴大, 終導致整塊不銹鋼的腐蝕。 在腐蝕環境中,金屬與周圍介質由于化學或電化學作用而引起的破壞稱為腐蝕. 在腐蝕環境中,當不銹鋼選擇不當時,同樣會產生腐蝕。
2.合金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 大,用圓形管可以輸送 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。
3.合金鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,合金鋼管是一種經濟截面鋼材,廣泛用于制造結構件和機械零件,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。
4.用合金鋼管制造環形零件,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。合金鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來制造。
5.合金管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、 氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。
合金鋼管成型的方式稱為彎曲,合金鋼管成型的方式便稱為彎折。彎折成型有2種基本方法:實彎和空彎。
1、實彎
實彎,顧名思義是壓實了彎折,實彎時內外輥與管坯內外壁雙向壓實。
1)實彎的優點是反彈小,成型準確,而且只要輥型準確,內角成型的R比較準確。
2)實彎的缺點是有拉伸/減薄效應。,實彎會使彎折處產生拉伸,拉伸效應使彎折線縱向的長度縮短;第二,實彎彎折處金屬會因拉伸而變薄。
2、空彎
空彎是通過外輥與管坯外壁的單向接觸形成彎矩使帶料彎折,空彎會使彎折線產生壓縮,壓縮效應使彎折線縱向伸長,彎折處金屬出現堆積變厚,這就是空彎的壓縮/增厚效應。
1)空彎的優點是可以在無法進行實彎時進行邊長的彎折,比如合金鋼管的上邊/側邊同步彎折和精整??諒澾€可以彎折R<0.2t的內角而不致管壁發生斷裂。
2)空彎的缺點是合金鋼管在上邊/側邊同步空彎時,由于上輥和下輥同時產生壓力,成型力容易超越臨界點,造成邊部失穩內凹,并且也會影響到機組穩定運行和成型質量。這也是合金鋼管和圓管空彎成型時不同的特點。
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合金鋼管的焊接工藝評定試驗結果
試驗方案 拉伸試驗 彎曲試驗 沖擊韌性試驗aky(J/cm2)
抗拉強度δb/Mpa 斷裂部位 彎曲角度 面彎 背彎 焊縫 熔合線 熱影響區(HAZ)
方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6
方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7
從拉伸試驗結果可知,兩種方案的拉伸試樣全部斷在母材,說明焊縫的抗拉強度高于母材;彎曲試驗全部合格,說明焊縫的塑性較好。根據表5中的沖擊韌性試驗結果可知,方案Ⅰ的沖擊韌性明顯高于方案Ⅱ,證明方案Ⅰ的焊后熱處理規范比較理想,高溫回火不僅達到了改善接頭組織和性能目的,而且使韌性與強度配合適當。從室溫機械性能結果可知,所的兩種焊接工藝方案均可用于現場施工。方案Ⅰ采用了與母材成分接近的焊條,焊縫性能同母材匹配,焊縫應具有較高的熱強性,焊縫在高溫下長期使用不易破壞。難點是焊后熱處理規范較為嚴格,回火溫度和保溫時間及加熱和冷卻速度控制不當反而會引起焊縫性能下降。方案Ⅱ采用了奧氏體不銹鋼焊條施焊,雖然可以省去焊后熱處理,但由于焊縫與母材膨脹系數不同,長期高溫工作時可發生碳的擴散遷移現象,容易導致焊縫在熔合區發生破壞。因此,從使用可靠性考慮,現場采用方案Ⅰ施焊更為穩妥。
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