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焊接鋼管也稱焊管,是用鋼板或帶鋼經過卷曲成型后焊接制成的鋼管,一般定尺6米。焊接鋼管生產工藝簡單,生產效率高,品種規格多,設備投資少,但一般強度低于無縫鋼管。
20世紀30年代以來,隨著優質帶鋼連軋生產的迅速發展以及焊接和檢驗技術的進步,焊縫質量不斷,焊接鋼管的品種規格日益增多,并在越來越多的領域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。按生產方法分類:工藝分類-電弧焊管,電阻焊管,(高頻,低頻)氣焊管,爐焊管。
較小口徑的焊管采用直縫焊,大口徑焊管則多采用螺旋焊;按鋼管端部形狀分為圓形焊管和異型(方、矩型等)焊管;按材質和用途不同分為礦用流體輸送焊接鋼管、低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管、帶式輸送機托輥電焊鋼管等。根據現行國標中的規格尺寸表,按外徑*壁厚由小到大排序。
產品標準
焊管常用材質為:Q235A,Q235C、Q235B、16Mn、20#、Q345、L245、L290、X42、X46、X60、X80、0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
焊接鋼管采用的坯料是鋼板或帶鋼,因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊(電阻焊)管和自動電弧焊管。因其焊接形式的不同分為直縫焊管和螺旋焊管兩種。因其端部形狀又分為圓形焊管和異型(方、扁等)焊管。焊管因其材質和用途不同而分為如下若干品種:
GB/T3091-2008(低壓流體輸送用焊接鋼管):主要用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其它用途管。其代表材質為:Q235A級鋼。
GB/T14291-2006(礦用流體輸送焊接鋼管):主要用于礦山壓風、排水、軸放瓦斯用直縫焊接鋼管。其代表材質Q235A、B級鋼。
GB/T12770-2002(機械結構用不銹鋼焊接鋼管):主要用于機械、汽車、自行車、家具、賓館和飯店裝飾及其他機械部件與結構件。其代表材質0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
GB/T12771-1991(流體輸送用不銹鋼焊接鋼管):主要用于輸送低壓腐蝕性介質。代表材質為0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。
另有,裝飾用焊接不銹鋼管(GB/T 18705-2002),建筑裝飾用不銹鋼焊接管材(JG/T 3030-1995),以及換熱器用焊接鋼管(YB4103-2000)。
生產流程
直縫焊管生產工藝簡單,生產效率高,成本低,發展較快。螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度增加30~,而且生產速度較低。
直徑大或較厚的焊管,一般用鋼坯料直接做成,而小焊管薄壁焊管只需要通過鋼帶直接焊接就可以了。然后經過簡單拋光,拉絲就可以了。
補充:焊管是用帶鋼焊接的,所以在原來它的地位沒無縫管高。
焊管工藝流程
原材料開卷—平整—端部剪切及焊接—活套—成形—焊接—內外焊珠去除—預校正—感應熱處理—定徑及校直—渦流檢測—切斷—水壓檢查—酸洗—終檢查(嚴格把關)—包裝—出貨。
特點
直縫焊管生產工藝簡單,生產效率高,成本低,發展較快。螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度增加30~,而且生產速度較低。
應用范圍
產品廣泛應用于自來水工程、石化工業、化學工業、電力工業、農業灌溉、城市建設,是我國開發的二十個重點產品之一。
作液體輸送用:給水、排水。作氣體輸送用:煤氣、蒸氣、液化石油氣。
作結構用:作打樁管、作橋梁;碼頭、道路、建筑結構用管等。
力學性能指標編輯
鋼材力學性能是保證鋼材終使用性能(機械性能)的重要指標,它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中,根據不同的使用要求,規定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標,還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度(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)所得的應力(σ),稱為抗拉強度(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(σs)
具有屈服現象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續伸長時的應力,稱屈服點。若力發生下降時,則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。
上屈服點(σsu):試樣發生屈服而力首次下降前的應力; 下屈服點(σsl):當不計初始瞬時效應時,屈服階段中的小應力。
屈服點的計算公式為:
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,試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為:σ=(Lh-Lo)/L0*
式中:Lh--試樣拉斷后的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,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
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據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合金球,以規定的試驗力(F)壓入式樣表面,經規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。在鋼管標準中,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]
質量要求編輯
(一)質量要求
①鋼的化學成分:鋼的化學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和鋼管熱處理工藝參數的主要依據。
a. 合金元素:有意加入,根據用途
b. 殘余元素:煉鋼帶入,適當控制
c. 有害元素:嚴格控制(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。
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、設備運轉情況、工藝制度等。
外徑允許偏差 δ=(D-Di)/Di × D: 或小外徑mm
Di:名義外徑mm
b. 鋼管壁厚精度:與管坯的加熱質量,各變形工序的工藝設計參數和調整參數,工具質量及其潤滑質量等有關
壁厚允許偏差: ρ=(S-Si)/Si× S:橫截面上或小壁厚
Si:名義壁厚mm
C.鋼管橢圓度:表示鋼管的不圓程度。
d. 鋼管長度:正常長度、定(倍)尺長度、長度允許偏差
e. 鋼管彎曲度:表示鋼管的彎度:每米鋼管長度的彎曲度、鋼管全長的彎曲度
f. 鋼管端面切斜度:表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度
g. 鋼管端面坡口角度和鈍邊
5.鋼管表面質量:表面光潔要求
a. 危險性缺陷:裂紋、內折、外折、軋破、離層、結疤、拉凹、凸包等。
b. 一般性缺陷:麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內、外直道、輥印等。
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