焊接鋼管也稱焊管,是用鋼板或帶鋼經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管,一般定尺6米。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡單,生產(chǎn)效率高,品種規(guī)格多,設(shè)備投資少,但一般強度低于無縫鋼管.
20世紀(jì)30年代以來,隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗技術(shù)的進步,焊縫質(zhì)量不斷,焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多,并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。按生產(chǎn)方法分類:工藝分類-電弧焊管,電阻焊管,(高頻,低頻)氣焊管,爐焊管。
較小口徑的焊管采用直縫焊,大口徑焊管則多采用螺旋焊;按鋼管端部形狀分為圓形焊管和異型(方、矩型等)焊管;按材質(zhì)和用途不同分為礦用流體輸送焊接鋼管、低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管、帶式輸送機托輥電焊鋼管等。根據(jù)現(xiàn)行國標(biāo)中的規(guī)格尺寸表,按外徑*壁厚由小到大排序。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
焊管常用材質(zhì)為:Q235A,Q235C、Q235B、16Mn、20#、Q345、L245、L290、X42、X46、X60、X80、0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
焊接鋼管采用的坯料是鋼板或帶鋼,因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊(電阻焊)管和自動電弧焊管。因其焊接形式的不同分為直縫焊管和螺旋焊管兩種。因其端部形狀又分為圓形焊管和異型(方、扁等)焊管。
規(guī)格及外觀
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。各種結(jié)構(gòu)鍋爐用鋼管規(guī)格,外徑10~426mm,共計43種。壁厚1.5~26mm共計29種。但機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管的外徑和壁厚另有規(guī)定。
(2)GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》熱軋管的外徑22~530mm,壁厚20~70mm不等。冷拔(冷軋)管外徑10~108mm,壁厚2.0~13.0mm不等。
(3)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》和GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》的規(guī)定。外觀質(zhì)量:鋼管內(nèi)外表面不允許有裂縫、折疊、軋折、結(jié)疤、離層和發(fā)紋。這些缺陷應(yīng)完全掉。深度不得超過公稱壁厚的負偏差,其清理處實際壁厚不得小于壁厚所允許的小值。
(1)GB3087-2008《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。化學(xué)成分試驗方法按GB222-84及GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(2)GB5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。化學(xué)成分試驗方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(3)進口鍋爐鋼管的化學(xué)成分檢驗按合同規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行。
鋼材力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能(機械性能)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(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)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(yīng)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。計算公式為:式中:Fb--試樣拉斷時所承受的 力,N(牛頓); So--試樣原始橫截面積,mm2。②屈服點(σs)具有屈服現(xiàn)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(xù)伸長時的應(yīng)力,稱屈服點。若力發(fā)生下降時,則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。上屈服點(σsu):試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的 應(yīng)力; 下屈服點(σsl):當(dāng)不計初始瞬時效應(yīng)時,屈服階段中的小應(yīng)力。屈服點的計算公式為:式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛頓)So--試樣原始橫截面積,mm2。
分層缺陷結(jié)構(gòu)鋼管
從機理看,一般認為管坯中的非金屬夾雜物會破壞45#結(jié)構(gòu)鋼管的連續(xù)性和致密性,嚴(yán)重的夾雜甚至在45#結(jié)構(gòu)鋼管內(nèi)部產(chǎn)生分層現(xiàn)象。另一種認為是氫致裂紋,即由于鋼中氫聚集造成金屬內(nèi)部氣體分壓過高,在圓管坯內(nèi)形成白點,在軋制過程中裂紋發(fā)生擴展,終形成分層缺陷。此外,二輥斜軋穿孔的不均勻變形產(chǎn)生的應(yīng)力超過塑性強度也會造成分層。
在冶煉控制嚴(yán)格的情況下,多出現(xiàn)第三種情況,其控制措施為:
1、提高45#結(jié)構(gòu)鋼管的塑韌性
提高鋼水的潔凈度,減少有害夾雜;增加連鑄坯等軸晶比例,減少中心偏析和中心疏松;采用合理的冷卻制度,避免鑄坯內(nèi)部出現(xiàn)內(nèi)裂紋;對下線鑄坯或連軋坯采取緩冷工藝,減少內(nèi)部應(yīng)力,從而保證管坯和成品45#結(jié)構(gòu)鋼管的組織和力學(xué)性能滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2、合理控制加熱溫度
通過測定熱塑性曲線,選擇 的加熱溫度。管坯加熱還要注意有足夠的保溫時間,以降低變形抗力和提高45#結(jié)構(gòu)鋼管塑韌性。
3、降低軋輥轉(zhuǎn)速
軋輥轉(zhuǎn)速是穿孔工藝的關(guān)鍵參數(shù),軋輥轉(zhuǎn)速由低向高變化過程中,存在一個開始出現(xiàn)分層的臨界軋輥轉(zhuǎn)速。軋輥轉(zhuǎn)速較低時,管坯容易形成孔腔;軋輥轉(zhuǎn)速較高時,管坯和45#結(jié)構(gòu)鋼管容易形成分層缺陷。為了管坯和45#結(jié)構(gòu)鋼管分層缺陷,應(yīng)把軋輥轉(zhuǎn)速降低到開始出現(xiàn)分層的臨界軋輥轉(zhuǎn)速以下。
結(jié)構(gòu)管重量計算公式:[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)