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無(wú)縫化鋼管依據(jù)成型方式不同分為無(wú)縫鋼管、焊接鋼管和熱擴(kuò)管等幾類。無(wú)縫鋼管執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《低中壓輸送流體用無(wú)縫鋼管》(GB/T8163-1999),是指利用柱狀鋼坯加熱,模具穿孔方式生產(chǎn)的熱軋鋼管和利用冷拔機(jī)組將原管拉伸方式生產(chǎn)的冷拔鋼管。該類鋼管特點(diǎn)為管徑大、直度好、壁厚大、產(chǎn)量低、耗能大、成本高、長(zhǎng)度10米左右且非定尺,另外一個(gè)重要特征是所有鋼管均有偏壁現(xiàn)象,即壁厚不均勻,偏差較大。焊接鋼管目前根據(jù)焊縫形式不同分為直縫焊接鋼管、螺旋焊接鋼管兩種,直縫焊接鋼管就焊接工藝不同又分為直縫電阻焊鋼管(ERW)和直縫埋弧焊鋼管(LSAW),執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《低壓流體輸送用焊接鋼管》(GB/T3091-2001),焊接鋼管均是利用軋輥等模具將帶鋼延圓形漸開(kāi)線逐步卷為圓形,再通過(guò)埋弧、電阻等不同焊接方式焊接成型生產(chǎn)的鋼管。該成型方式的特點(diǎn)是產(chǎn)品產(chǎn)量高、成本低、耗能小、長(zhǎng)度可以達(dá)16米且可以定尺、直徑及壁厚可良好控制,缺點(diǎn)主要是目前國(guó)內(nèi)鋼管生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)落后,導(dǎo)致焊縫部分強(qiáng)度不足,壁厚一般國(guó)內(nèi)無(wú)法做厚。
力學(xué)分析只是其中一個(gè)重要方面,但不是全部。無(wú)縫化鋼管無(wú)縫化鋼管設(shè)備方面要適應(yīng)我國(guó)天然氣工業(yè)的發(fā)展,技術(shù)改造應(yīng)當(dāng)作為重點(diǎn),例如預(yù)精焊、擴(kuò)徑等,同時(shí),由于國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)已大大飽和,不宜再建新的生產(chǎn)線。無(wú)縫鋼管關(guān)于焊管“無(wú)縫化”工藝的解讀西方工業(yè)發(fā)達(dá)的產(chǎn)鋼大國(guó)焊管取代無(wú)縫管的個(gè)階段之所以是70年代,同焊管“無(wú)縫化”技術(shù)的成熟有關(guān)系。焊管能在質(zhì)量上優(yōu)于無(wú)縫管,主要是70年代冶金技術(shù)的發(fā)展使熱軋板卷可以作為焊管的質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉、充足的原料,電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使焊管工藝可以全線連續(xù)自動(dòng),在線熱處理技術(shù)的發(fā)展使焊管在焊接后中頻退火處理、自動(dòng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展可以對(duì)焊縫和母材進(jìn)行質(zhì)量檢查,保證,從而使客戶放心使用而無(wú)后顧之優(yōu)。 焊管的核心技術(shù)是“無(wú)縫化”,對(duì)此,即便學(xué)術(shù)界專業(yè)人士仍然心存疑慮。焊管“無(wú)縫化”的含義焊管和無(wú)縫管相比,的區(qū)別是焊管有一道焊縫。由于有了焊縫,使外形凸出高于母材很多,明顯地看出了“縫”;同時(shí),內(nèi)部物理性質(zhì)上也產(chǎn)生了變化。如果能夠在這兩個(gè)方面—外在與內(nèi)在,都能使焊縫與母材相同、相近或者相等母材性能,等同于無(wú)縫,這就是“無(wú)縫化”的含義?!盁o(wú)縫化”的兩個(gè)方面無(wú)縫化鋼管無(wú)縫化鋼管知識(shí)解釋如上所述,焊管無(wú)縫化包含兩個(gè)方面的內(nèi)涵,幾何無(wú)縫化,使焊縫余高盡可能小;物理無(wú)縫化,使焊縫(包括周圍熱影響區(qū))的物理性能趨于與母材一致焊管的幾何無(wú)縫化光滑地掉焊縫處因擠壓焊接后所形成的外毛刺和內(nèi)毛刺,使焊管在幾何外形上幾乎看不到焊縫。
其中過(guò)熱區(qū)組織由于焊接的溫度在1100℃以上,奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)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(huì)形成硬而脆的晶相。此外,由于溫度梯度的存在也會(huì)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(wú)縫化就是通過(guò)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(wú)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(duì)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(duì)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(wú)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(wú)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(lái)應(yīng)力。無(wú)縫化鋼管無(wú)縫化鋼管知識(shí)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(gè)方面的各占比例的對(duì)照,說(shuō)明焊管用量在比例上大大超過(guò)了無(wú)縫管,在前面已談到美國(guó)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。
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