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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(nèi)部的金相組織與母材仍有較大區(qū)別,焊縫區(qū)的機(jī)械性能較低。為此,需要經(jīng)過熱處理細(xì)化焊縫區(qū)的晶粒、去除焊接應(yīng)力,實現(xiàn)與母體金相組織、機(jī)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(nèi)外毛刺技術(shù)通常一個完整的內(nèi)毛刺系統(tǒng)由刀具、支持系統(tǒng)和調(diào)控系統(tǒng)三個部份組成,其技術(shù)關(guān)鍵在于刀具的形狀和壽命。內(nèi)毛刺的余高一般控制在0.2mm以內(nèi),甚至0.1mm以內(nèi)。外毛刺技術(shù)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(yīng)、臨近效應(yīng)和熱傳導(dǎo)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(qū)、部分。無縫化鋼管無縫化鋼管知識解釋熔化區(qū)、過熱組織區(qū)、正火區(qū)、不完全正火區(qū)、回火區(qū)等特征區(qū)域。
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其中過熱區(qū)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(xué)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(chǎn)生焊接應(yīng)力。其綜合結(jié)果,焊縫區(qū)的綜合機(jī)械性能比母材低。焊管物理無縫化就是通過焊縫熱處理,達(dá)到應(yīng)力、均化和細(xì)化組織、提高焊接熱影響區(qū)綜合機(jī)械性能的目的,而其根本目的是應(yīng)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(qū)有硬化現(xiàn)象、機(jī)械性能低下,所以我們首先應(yīng)考慮對焊縫熱影響區(qū)進(jìn)行局部處理。 焊縫局部?;幚淼姆椒ㄊ遣捎弥蓄l感應(yīng)加熱裝置將焊縫熱影響區(qū)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(shù)。至于大口徑直縫埋弧焊管其用途上要是作為輸送管,在無縫化方面的要求就有所區(qū)別,在焊縫上由焊接工藝控制余高,再用擴(kuò)徑方法(機(jī)械擴(kuò)徑或水壓擴(kuò)徑)來應(yīng)力。無縫化鋼管無縫化鋼管知識解釋油專用管、管線管、標(biāo)準(zhǔn)管、機(jī)械管、結(jié)構(gòu)管、承壓管和不銹鋼管等7個方面的各占比例的對照,說明焊管用量在比例上大大超過了無縫管,在前面已談到美國高壓鍋爐管都用上了焊管,其焊管發(fā)展水平之高就可想而知了。
無縫管業(yè)內(nèi)對焊管的認(rèn)知,不盡相同。相對來說,東南沿海及長江中下游的無縫管企業(yè)較早接受,例如寶鋼前幾年就開始策劃上高頻直縫焊管ERW610mm機(jī)組、5m寬厚軋機(jī)和UOE大口徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)線;武鋼集團(tuán)擬開發(fā)2250mm寬帶熱連軋機(jī)及ERW610mm機(jī)組;大冶無縫鋼管廠在研討發(fā)展方向時決定避開焊管的優(yōu)勢,不上大口徑無縫管生產(chǎn)線,生產(chǎn)發(fā)揮無縫管厚壁優(yōu)勢的產(chǎn)品;天津無縫鋼管有限公司也在研究發(fā)展焊管產(chǎn)品、熱帶生產(chǎn)線的可行性。 在無縫管企業(yè)內(nèi)部,營銷部門比技術(shù)部門對焊管產(chǎn)品的認(rèn)知要早;在技術(shù)部門內(nèi),一般技術(shù)人員與資深技術(shù)專家的感受也不盡相同。在行業(yè)外,石油系統(tǒng)比冶金系統(tǒng)認(rèn)知焊管要早。技術(shù)本身在發(fā)展,但有的快、有的慢。板、帶、棒、線材發(fā)展連鑄連軋技術(shù)快,而無縫管材就慢,因而成本居高不下。國外焊管品種隨著焊接技術(shù)的進(jìn)步快速發(fā)展,從水煤氣管發(fā)展到套管、鍋爐管。我國在1987-1992年間,大慶、勝利和塔里木油田僅從日本新日鐵就購買了規(guī)格為¢137–337mm,的油井用焊管16萬噸。
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