16mn熱擴(kuò)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)工藝:
①熱軋無(wú)縫鋼管主要生產(chǎn)工序(△主要檢驗(yàn)工序):
管坯準(zhǔn)備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定(減)徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗(yàn)△(無(wú)損、理化、臺(tái)檢) →入庫(kù)
②冷軋(拔)無(wú)縫鋼管主要生產(chǎn)工序:
坯料準(zhǔn)備→酸洗潤(rùn)滑→冷軋(拔)→熱處理→矯直→精整→檢驗(yàn)
一般的無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝可以分為冷拔與熱軋兩種,冷軋無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)流程一般要比熱軋要復(fù)雜,管坯首先要進(jìn)行三輥連軋,擠壓后要進(jìn)行定徑測(cè)試,如果表面沒(méi)有響應(yīng)裂紋后圓管要經(jīng)過(guò)割機(jī)進(jìn)行切割,切割成長(zhǎng)度約一米的坯料。然后進(jìn)入退火流程,退火要用酸性液體進(jìn)行酸洗,酸洗時(shí)要注意表面是否有大量的起泡產(chǎn)生,如果有大量的起泡產(chǎn)生說(shuō)明鋼管的質(zhì)量達(dá)不到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。外觀上冷軋無(wú)縫鋼管要短于熱軋無(wú)縫鋼管,冷軋無(wú)縫鋼管的壁厚一般比熱軋無(wú)縫鋼管要小,但是表面看起來(lái)比厚壁無(wú)縫鋼管更加明亮,表面沒(méi)有太多的粗糙,口徑也沒(méi)有太多的毛刺。
力學(xué)性能指標(biāo)
鋼材力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo),它取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)不同的使用要求,規(guī)定了拉伸性能(抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率)以及硬度、韌性指標(biāo),還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強(qiáng)度(σb)
試樣在拉伸過(guò)程中,在拉斷時(shí)所承受的大力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應(yīng)力(σ),稱為抗拉強(qiáng)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大能力。
②屈服點(diǎn)(σs)
具有屈服現(xiàn)象的金屬材料,試樣在拉伸過(guò)程中力不增加(保持恒定)仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力,稱屈服點(diǎn)。若力發(fā)生下降時(shí),則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)的單位為N/mm2(MPa)。
上屈服點(diǎn)(σsu):試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的大應(yīng)力; 下屈服點(diǎn)(σsl):當(dāng)不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí),屈服階段中的小應(yīng)力。
屈服點(diǎn)的計(jì)算公式為:
式中:Fs--試樣拉伸過(guò)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(zhǎng)率(σ)
在拉伸試驗(yàn)中,試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長(zhǎng)度與原標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比,稱為伸長(zhǎng)率。以σ表示,單位為%。計(jì)算公式為:σ=(Lh-Lo)/L0*100%
式中:Lh--試樣拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度,mm; L0--試樣原始標(biāo)距長(zhǎng)度,mm。
④斷面收縮率(ψ)
在拉伸試驗(yàn)中,試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的大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(jì)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(biāo)
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,稱為硬度。根據(jù)試驗(yàn)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(duì)于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
#厚壁無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的生產(chǎn)制造工藝可分為冷拔、冷軋、熱軋、熱擴(kuò)四種基本方式,鋼管的材質(zhì)為10#、20#、35#、45#稱為 普通鋼管,按照用途分為結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管;輸送用無(wú)縫鋼管;鍋爐用無(wú)縫鋼管;鍋爐用高壓無(wú)縫鋼管;化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管;地質(zhì)磚探用無(wú)縫鋼管;石油磚探用無(wú)縫鋼管;石油裂化用無(wú)縫鋼管;船舶用無(wú)縫鋼管;冷拔冷軋精密無(wú)縫鋼管?;各種合金管。無(wú)縫鋼管表示方法為外徑,壁厚,厚壁無(wú)縫鋼管主要用于機(jī)械加工,煤礦,液壓鋼,等多種用途。
1.鋼管的尺寸及外形檢查
(1)鋼管壁厚檢查:千分尺、超聲測(cè)厚儀,兩端不少于 8 點(diǎn)并記錄。
(2)鋼管外徑、橢圓度檢查:卡規(guī)、游標(biāo)卡尺、環(huán)規(guī),測(cè)出大點(diǎn)、小點(diǎn)。
(3)鋼管長(zhǎng)度檢查:鋼卷尺、人工、自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)。
(4)鋼管彎曲度檢查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、細(xì)線測(cè)每米彎曲度、全長(zhǎng)彎曲度。
(5)鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查:角尺、卡板。
2.鋼管表面質(zhì)量檢查要達(dá)到100%
(1)人工肉眼檢查:照明條件、標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)識(shí)、鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)。
(2)無(wú)損探傷檢查:
a 超聲波探傷 UT:對(duì)于各種材質(zhì)均勻的材料表面及內(nèi)部裂紋缺陷比較敏感。
b 渦流探傷 ET(電磁感應(yīng))主要對(duì)點(diǎn)狀(孔洞形)缺陷敏感。
c 磁粉 MT 和漏磁探傷:磁力探傷,適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測(cè)。
d 電磁超聲波探傷:不需要耦合介質(zhì),可以應(yīng)用于高溫高速,粗燥的鋼管表面探傷。
e 滲透探傷:熒光、著色、檢測(cè)鋼管表面缺陷。
3.化學(xué)成分分析:化學(xué)分析法、儀器分析法(紅外 C—S 儀、直讀光譜儀、zcP 等)。
(1)紅外 C—S 儀:分析鐵合金,煉鋼原材料,鋼鐵中的 C、S 元素。
(2)直讀光譜儀:塊狀試樣中的 C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、S n、Sb、Pb、Bi。
(3)N—0 儀:氣體含量分析 N、O。
4.鋼管理化性能檢驗(yàn):
(1)拉伸試驗(yàn):測(cè)應(yīng)力和變形,判定材料的強(qiáng)度(YS、TS)和塑性指標(biāo)(A、Z)縱向,橫向試樣管段、弧型、圓形試樣(¢10、¢12.5) 小口徑、薄壁大口徑、厚壁定標(biāo)距。注:試樣斷后伸長(zhǎng)率與試樣尺寸有關(guān) GB/T 1760
(2)沖擊試驗(yàn):CVN、缺口 C 型、V 型、功 J 值 J/cm2 標(biāo)準(zhǔn)試樣 10×10×55(mm)非標(biāo)試樣 5×10×55(mm)。
(3)硬度試驗(yàn):布氏硬度 HB、洛氏硬度 HRC、維氏硬度 HV 等。
(4)液壓試驗(yàn):試驗(yàn)壓力、穩(wěn)壓時(shí)間、 p=2Sδ/D。
5.鋼管工藝性能檢驗(yàn):
(1)壓扁試驗(yàn):圓形試樣 C 形試樣(S/D>0.15) H=(1+2)S/(∝+S/D) L=40~100mm 單位長(zhǎng)度變形系數(shù)=0.07~0.08
(2)環(huán)拉試驗(yàn):L=15mm 無(wú)裂紋為合格
(3)擴(kuò)口和卷邊試驗(yàn):頂心錐度為 30°、40°、60°
(4)彎曲試驗(yàn):可代替壓扁試驗(yàn)(對(duì)大口徑管而言)
6.無(wú)縫鋼管金相分析:
(1)高倍檢驗(yàn)(微觀分析)非金屬夾雜物 100x GB/T 10561 晶粒度:級(jí)別、級(jí)差 組織:M、B、S、T、P、F、A-S 脫碳層:內(nèi)、外 A 法評(píng)級(jí):A 類-硫化物 B 類-氧化物 C 類-硅酸鹽 D-球狀氧化 DS 類
(2)低倍試驗(yàn)(宏觀分析):
肉眼、放大鏡 10x 以下
a. 酸蝕檢驗(yàn)法。
b. 硫印檢驗(yàn)法(管坯檢驗(yàn),顯示低培組織及缺陷,如疏松、偏析、皮下氣泡、翻皮、白點(diǎn)、夾雜物等。
c. 塔形發(fā)紋檢驗(yàn)法:檢驗(yàn)發(fā)紋數(shù)量、長(zhǎng)度及分布。
YF20-40MnV無(wú)縫鋼管、GCr15無(wú)縫鋼管、T13無(wú)縫鋼管、9Cr2Mo無(wú)縫鋼管、40-50CrV無(wú)縫鋼管、60Si2Mn/50Mn無(wú)縫鋼管、20CrMnTi無(wú)縫鋼管、20CrMnTiH無(wú)縫鋼管、W6Mo5Cr4V2無(wú)縫鋼管、W9Mo3Cr4V無(wú)縫鋼管、W18Cr4V無(wú)縫鋼管、9SiCr無(wú)縫鋼管、CrWMn無(wú)縫鋼管、6CrW2Si無(wú)縫鋼管、5CrW2Si無(wú)縫鋼管、304/2B無(wú)縫鋼管、304/BA無(wú)縫鋼管、321/2B無(wú)縫鋼管、430/2B無(wú)縫鋼管、409L無(wú)縫鋼管、316L/2B無(wú)縫鋼管304 .0無(wú)縫鋼管、321 .0無(wú)縫鋼管、316L .0無(wú)縫鋼管、309S無(wú)縫鋼管、310S無(wú)縫鋼管等。