無縫鋼管,首先會想到的是這種管道材料的質量優越,這是無縫鋼管的 特點,其次,無縫鋼管采用的是鋼材的結構,所以無縫鋼管的硬度是很高的。無縫鋼管的質量是這種管道材料得以在工業領域中得到推廣和發展的原因,這是無縫鋼管的復雜生產工藝決定的,無縫鋼管的 特點就在于管壁的部分是沒有任何接縫的,而普通的管道有明顯的接縫。無縫鋼管主要用在管道運輸中,可以被用來運輸一些流體,比如,一些能源等等,石油和天然氣已經一些地下水的運輸,都可以依靠無縫鋼管來實現,在現代社會中,無縫鋼管的使用領域和范圍再一次得16Mn無縫鋼管用途很廣泛。
一般用途的無縫鋼管由普通碳素結構鋼、低合金結構鋼或合金結構鋼軋制,產量多,主要用作輸送流體的管道或結構零件,此類鋼制造的無縫鋼管被廣泛用于液壓支柱、高壓氣瓶、高壓鍋爐、化肥設備、石油裂化、汽車半軸套、柴油機等各個行業。到了進一步的使用和推廣,能源運輸的意義重大,而無縫鋼管在其中扮演著重要的角色,談及這種類型的管道材料,我們首先強度比15號鋼稍高,很少淬火,無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工,電弧焊和接觸焊的焊接性能好,氣焊時厚度小,外形要求嚴格或形狀復雜的制件上易發生裂紋。
無縫鋼管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。焊管物理無縫化處理主要有兩種方法:焊縫局部處理法和整體加熱處理法。由于主要是焊縫熱影響區有硬化現象、機械性能低下,所以我們首先應考慮對焊縫熱影響區進行局部處理。
焊縫局部常化處理的方法是采用中頻感應加熱裝置將焊縫熱影響區加熱至約927。9℃,然后空冷至538℃以下,隨后水冷。對于直徑較小的鋼管,采用管坯整體加熱方式處理,然后空冷或在帶有可控氣氛的冷卻室中冷卻。以上講的是高頻直縫焊管的無縫化技術。
無縫鋼管力學性能指標
編
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。
西氣東輸無縫鋼管技術標準要求錯邊量小于2mm,由此,要求帶鋼的月牙彎必須小于8mm/5m,但標準和國內標準GS/714164-93規定帶鋼的月牙彎為25mm/m,很難滿足這個要求。這就是加拿大為什么用鋼板而不用鋼卷來制作螺旋管的原因。何況螺旋焊管用機械擴徑方法來應力難度大,外防腐層厚度在螺旋焊縫處的厚度比管體上的要減薄近30%,這些都不能不列入工程考慮范圍之內。制管全過程是一個系統工程,不僅僅限于學術研究上討論管體力學分析,不能避開管型制作工藝流程、應力方法、無損檢測方式以及防腐效果諸多問題。
力學分析只是其中一個重要方面,但不是全部,因此,螺旋焊管工藝及設備方面要適應我國天然氣工業的發展,技術改造應當作為重點,例如預精焊、擴徑等,同時,由于國內競爭已大大飽和,不宜再建新的生產