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美国《普林斯顿报告》和我国石化等各个行业的实践为我们钢管业发展方向树立了一种观察标杆,启示我们:中国今后发展无缝钢管和发展焊管都应当向技术高层次方向发展。无缝化钢管依据成型方式不同分为无缝钢管、焊接钢管和热扩管等几类。无缝钢管执行标准为《低中压输送流体用无缝钢管》(GB/T8163-1999),是指利用柱状钢坯加热,模具穿孔方式生产的热轧钢管和利用冷拔机组将原管拉伸方式生产的冷拔钢管。该类钢管特点为管径大、直度好、壁厚大、产量低、耗能大、成本高、长度10米左右且非定尺,另外一个重要特征是所有钢管均有偏壁现象,即壁厚不均匀,偏差较大。 焊接钢管目前根据焊缝形式不同分为直缝焊接钢管、螺旋焊接钢管两种,直缝焊接钢管就焊接工艺不同又分为直缝电阻焊钢管(ERW)和直缝埋弧焊钢管(LSAW),执行标准为《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3091-2001),焊接钢管均是利用轧辊等模具将带钢延圆形渐开线逐步卷为圆形,再通过埋弧、电阻等不同焊接方式焊接成型生产的钢管。该成型方式的特点是产品产量高、成本低、耗能小、长度可以达16米且可以定尺、直径及壁厚可良好控制,缺点主要是目前国内钢管生产设备技术落后,导致焊缝部分强度不足,壁厚一般国内无法做厚。
需要考虑的方面如下焊缝金属的使用性能要求,焊条的形状、刚性和焊缝位置,焊缝金属的抗裂性,操作工艺性,设备及施工条件,经济合理性。 大口径无缝钢管大型锻件的热处理大型锻件主要是由钢锭直接锻成的,因此在热处理时必须考虑冶炼、铸锭、锻造等过程对铸件内部质量的影响,只要影响因素是:化学成分不均匀于多种冶炼缺陷的存在;晶粒粗大且很不均匀;较多的气体与杂质物;较大的锻造应力和热处理应力。大型锻件锻造之后的热处理目的是防止白点和氢脆、改善锻件内部组织、锻造应力、降低硬度提高切削加工性能,使其获得良好的力学性能或为以后的热处理做好组织准备。 大口径无缝钢管的锻造就属于大型锻件的铸造。大口径无缝钢管与焊管的区别主要是成型工艺不同。普通钢管,比如自来水水管,一般是通过将平板材经折弯后焊接起来的,你可以在上面发现一条焊缝;直径较粗的一般是螺旋焊缝。而无缝钢管一般是将熔融状态的钢水通过环形狭缝积压出来后再经拉伸等处理工艺成型,这样就没有焊缝。在性能上,尤其是承压能力上较普通钢管有很大提高,所以经常被用于高压设备上使用。如液压设备的管路连接等。
其中过热区组织由于焊接的温度在1100℃以上,奥氏体晶粒急剧长大,冷却后晶粒粗大,在一定的化学成分和冷速条件下还会形成硬而脆的晶相。此外,由于温度梯度的存在也会产生焊接应力。其综合结果,焊缝区的综合机械性能比母材低。焊管物理无缝化就是通过焊缝热处理,达到应力、均化和细化组织、提高焊接热影响区综合机械性能的目的,而其根本目的是应力。焊管物理无缝化处理主要有两种方法:焊缝局部处理法和整体加热处理法。由于主要是焊缝热影响区有硬化现象、机械性能低下,所以我们首先应考虑对焊缝热影响区进行局部处理。 焊缝局部常化处理的方法是采用中频感应加热装置将焊缝热影响区加热至约927。9℃,然后空冷至538℃以下,随后水冷。对于直径较小的钢管,采用管坯整体加热方式处理,然后空冷或在带有可控气氛的冷却室中冷却。以上讲的是高频直缝焊管的无缝化技术。至于大口径直缝埋弧焊管其用途上要是作为输送管,在无缝化方面的要求就有所区别,在焊缝上由焊接工艺控制余高,再用扩径方法(机械扩径或水压扩径)来应力。无缝化钢管无缝化钢管知识解释油专用管、管线管、标准管、机械管、结构管、承压管和不锈钢管等7个方面的各占比例的对照,说明焊管用量在比例上大大超过了无缝管,在前面已谈到美国高压锅炉管都用上了焊管,其焊管发展水平之高就可想而知了。