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管線用鋼管有不經(jīng)焊接的軋制無縫鋼管和焊接制造的UOE鋼管以及電焊鋼管。焊接鋼管可分為直徑大于20"的UOE鋼管和直徑24"以下的電焊鋼管。這些焊接鋼管是用鋼板焊接制成的,所以作為原料的鋼板,其強度和焊接部位質(zhì)量保證至關重要。
電焊鋼管是將鋼板成形為圓弧狀后,采用電阻焊對圓弧縫隙連續(xù)焊接使之接合制成的鋼管。電焊鋼管外觀好、價格低,廣泛用于汽車部件和建筑材料。20世紀80年代后,出現(xiàn)了高頻焊接方法,并用于電焊鋼管。但這種電焊鋼管不能用于-50℃以下的極寒地區(qū)。原因是鋼管焊接時產(chǎn)生的氧化物在寒冷地區(qū)導致焊接部位低溫韌性顯著下降。
為此,開發(fā)出低溫下焊接部位韌性不下降的管線用電焊鋼管,其制造技術包括對焊接產(chǎn)生的氧化物形態(tài)、分布進行控制的焊接技術以及對焊接部位全長進行快速實時檢測的超聲波探傷技術。
在進行控制氧化物的焊接技術開發(fā)中,用模擬解析方法,查明了高頻焊接時焊接部位發(fā)生的現(xiàn)象。高頻焊接時,高頻電流流過鋼板對鋼板進行加熱。由于電流集中在鋼板角部和端面,將這些部位加熱到鋼的熔點以上,而鋼板厚度中央溫度。因此,對鋼板兩側進行加壓焊接時,鋼板內(nèi)部的氧化物堆積在焊縫的外側,焊后可以將這些氧化物掉。但是由于鋼板角部和端面發(fā)生急速冷卻,板厚內(nèi)的氧化物被封閉到焊縫的內(nèi)側。
合金結構鋼表示方法:
① 鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬分之幾表示,如40Cr。
②鋼中主要合金元素,除個別微合金元素外,一般以百分之幾表示。當平均合金含量<1.5%時,鋼號中一般只標出元素符號,而不標明含量,但在特殊情況下易致混淆者,在元素符號后亦可標以數(shù)字"1",例如鋼號"12CrMoV"和"12Cr1MoV",前者鉻含量為0.4-0.6%,后者為0.9-1.2%,其余成分全部相同。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時,在元素符號后面應標明含量,可相應表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素,均屬微合金元素,雖然含量很低,仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%,硼為0.001-0.005%。
④高級優(yōu)質(zhì)鋼應在鋼號后加"A",以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。
⑤專門用途的合金結構鋼,鋼號冠以(或后綴)代表該鋼種用途的符號。例如鉚螺專用的30CrMnSi鋼,鋼號表示為ML30CrMnSi。
合金管與無縫管兩者既有關系又有區(qū)別,不能混為一談。
合金管是鋼管按照生產(chǎn)用料(也就是材質(zhì))來定義的,顧名思義就是合金做的管子;而無縫管是鋼管按照生產(chǎn)工藝(有縫無縫)來定義的,區(qū)別于無縫管的就是有縫管,包括直縫焊管和螺旋管。
無縫鋼管 因其制造工藝不同,又分為熱軋(擠壓)無縫鋼管和冷拔(軋)無縫鋼管兩種。冷拔(軋)管又分為圓形管和異形管兩種。
a. 工藝流程概述 熱軋(擠壓無縫鋼管):圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→坯管→矯直→水壓試驗(或探傷)→標記→入庫。 冷拔(軋)無縫鋼管:圓圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(探傷)→標記→入庫。
b.無縫鋼管,因其用途不同而分為如下若干品種:
GB/T8162(結構用無縫鋼管)。主要用于一般結構和機械結構。其代表材質(zhì)(牌號):碳素鋼20、45號鋼;合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163(輸送流體用無縫鋼管)。主要用于工程及大型設備上輸送流體管道。代表材質(zhì)(牌號)為20、Q345等。
GB3087(低中壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號鋼。
GB5310(高壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312(船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管)。主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級等。
GB1479(高壓化肥設備用無縫鋼管)。主要用于化肥設備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948(石油裂化用無縫鋼管)。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248(氣瓶用無縫鋼管)。主要用于制作各種燃氣、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396(液壓支柱用熱軋無縫鋼管)。主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱,以及其它液壓缸、柱。其代表材質(zhì)為20、45、27SiMn等。
GB3093(柴油機用高壓無縫鋼管)。主要用于柴油機噴射系統(tǒng)高壓油管。其鋼管一般為冷拔管,其代表材質(zhì)為20A。
GB/T3639(冷拔或冷軋精密無縫鋼管)。主要用于機械結構、碳壓設備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質(zhì)20、45鋼等。
GB/T3094(冷拔無縫鋼管異形鋼管)。主要用于制作各種結構件和零件,其材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼和低合金結構鋼。
GB/T8713(液壓和氣動筒用精密內(nèi)徑無縫鋼管)。主要用于制作液壓和氣動缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋無縫鋼管。其代表材質(zhì)為20、45鋼等。
GB13296(鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于化工企業(yè)的鍋爐、過熱器、熱交換器、冷凝器、催化管等。用的耐高溫、高壓、耐腐蝕的鋼管。其代表材質(zhì)為0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975(結構用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于一般結構(賓館、飯店裝飾)和化工企業(yè)機械結構用的耐大氣、酸腐蝕并具有一定強度的鋼管。其代表材質(zhì)為0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976(流體輸送用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于輸送腐蝕性介質(zhì)的管道。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
YB/T5035(汽車半軸套管用無縫鋼管)。主要用于制作汽車半軸套管及驅動橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼和合金結構鋼熱軋無縫鋼管。其代表材質(zhì)為45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。
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