焊接鋼管也稱焊管,是用鋼板或鋼帶經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,品種規(guī)格多,設(shè)備資少,但一般強(qiáng)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(yàn)技術(shù)的進(jìn)步,焊縫質(zhì)量不斷提高,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縫焊管。
直縫焊管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,成本低,發(fā)展較快。螺旋縫焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長(zhǎng)度的直縫管相比,焊縫長(zhǎng)度增加30~,而且生產(chǎn)速度較低。因此,較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。
1 低壓流體輸送用焊接鋼管也稱一般焊管,俗稱黑管。是用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途的焊接鋼管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管;接管端形式分為不帶螺紋鋼管(光管)和帶螺紋鋼管。鋼管的規(guī)格用公稱口徑(mm)表示,公稱口徑是內(nèi)徑的近似值。習(xí)慣上常用英寸表示,如11/2 等。低壓流體輸送用焊接鋼管除直接用于輸送流體外,還大量用作低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管的原管。
2 低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管也稱鍍鋅電焊鋼管,俗稱白管。是用于輸送水、煤氣、空氣油及取暖蒸汽、暖水等一般較低壓力流體或其他用途的熱浸鍍鋅焊接(爐焊或電焊)鋼管。鋼管接壁厚分為普通鍍鋅鋼管和加厚鍍鋅鋼管;接管端形式分為不帶螺紋鍍鋅鋼管和帶螺紋鍍鋅鋼管。鋼管的規(guī)格用公稱口徑(mm)表示,公稱口徑是內(nèi)徑的近似值。習(xí)慣上常用英寸表示,如11/2 等。
3 普通碳素鋼電線套管是工業(yè)與民用建筑、安裝機(jī)器設(shè)備等電氣安裝工程中用于保護(hù)電線的鋼管。
4 直縫電焊鋼管是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。
5 承壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管是以熱軋鋼帶卷作管坯,經(jīng)常溫螺旋成型,用雙面埋弧焊法焊接,用于承壓流體輸送的螺旋縫鋼管。鋼管承壓能力強(qiáng),焊接性能好,經(jīng)過各種嚴(yán)格的科學(xué)檢驗(yàn)和測(cè)試,使用可靠。鋼管口徑大,輸送效率高,并可節(jié)約鋪設(shè)管線的投資。主要用于輸送石油、天然氣的管線。
6 承壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管是以熱軋鋼帶卷作管坯,經(jīng)常溫螺旋成型,采用高頻搭接焊法焊接的,用于承壓流體輸送的螺旋縫高頻焊鋼管。鋼管承壓能力強(qiáng),塑性好,便于焊接和加工成型;經(jīng)過各種嚴(yán)格和科學(xué)檢驗(yàn)和測(cè)試,使用可靠,鋼管口徑大,輸送效率高,并可節(jié)省鋪設(shè)管線的投資。主要用于鋪設(shè)輸送石油、天然氣等的管線。
7 一般低壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管是以熱軋鋼帶卷作管坯,經(jīng)常溫螺旋成型,采用雙面自動(dòng)埋弧焊或單面焊法制成的用于水、煤氣、空氣和蒸汽等一般低壓流體輸送用埋弧焊鋼管。
8 一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管是以熱軋鋼帶卷作管坯,經(jīng)常溫螺旋成型,采用高頻搭接焊法焊接用于一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管。
9 樁用螺旋焊縫鋼管是以熱軋鋼帶卷作管坯,經(jīng)常溫螺旋成型,采用雙面埋弧焊接或高頻焊接制成的,用于土木建筑結(jié)構(gòu)、碼頭、橋梁等基礎(chǔ)樁用鋼管。
連鑄圓管坯低倍組織主要由3個(gè)區(qū)組成:靠外表層的等軸細(xì)晶區(qū)、像樹枝狀的晶體組成的柱狀晶區(qū)、中心是粗大的的等軸晶區(qū)
連鑄圓坯的低倍組織缺陷對(duì)管坯的加工性能、力學(xué)性能和鋼管質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。常見的低倍組織缺陷有:管坯皮下氣泡、疏松、縮孔、皮下裂紋、中心裂紋、組織偏析等。
管坯的皮下氣泡:存在連鑄坯表面的附近,形態(tài)為橢圓形。一般認(rèn)為鋼水脫氧不足是管坯皮下氣泡產(chǎn)生的主要原因。一般需要對(duì)保護(hù)渣、鐵合金、鋼包、中間包進(jìn)行烘烤、注流采用保護(hù)澆注。對(duì)于要求更高的鋼種,還要采用爐外精煉的方法對(duì)鋼水進(jìn)行脫氣。存在皮下氣泡的連鑄圓管坯,在加熱爐加熱時(shí)氣泡內(nèi)表面會(huì)被氧化,軋后無法焊合就會(huì)形成鋼管表面缺陷。
管坯皮下裂紋:存在于連鑄圓管坯的柱狀晶區(qū)和表面細(xì)晶區(qū)過渡附近。距離管坯表面3~10 mm。只要此裂紋不貫通到外表面,就不會(huì)被氧化,在軋制壓力的作用下會(huì)焊合。一般不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的表面質(zhì)量。
中間裂紋和中心裂紋:存在于連鑄圓坯的柱狀晶區(qū),一般來講中間裂紋的方向和柱狀晶的方向是一致的。有研究表明,連鑄管坯的中間裂紋和中心裂紋是造成無縫鋼管內(nèi)折的主要原因。穿孔時(shí),管坯在軋輥和導(dǎo)向工具所組成的橢圓孔型中受到反復(fù)拉壓應(yīng)力的作用,其中間裂紋或中心裂紋得到擴(kuò)張或氧化,產(chǎn)生鋼管內(nèi)折。連鑄圓坯的中心裂紋或者中間裂紋擴(kuò)張以后而形成的鋼管內(nèi)折,一般較深,常常會(huì)造成鋼管廢品。
管坯的疏松與縮孔:存在于管坯中心部分的等軸晶區(qū)內(nèi)。管坯疏松是因?yàn)殍T坯在凝固過程中超前的晶粒作用,液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)基于向凝固方向冷卻產(chǎn)生收縮受到阻礙,或者由管坯液態(tài)部分下沉的晶粒妨礙鑄坯的補(bǔ)縮形成。當(dāng)疏松達(dá)到一定程度的時(shí)候,鑄坯就會(huì)出現(xiàn)縮孔。其分布狀態(tài)在管坯中不連續(xù)。分布密度比較均勻、彌散度較高的連鑄管坯中心疏松,對(duì)斜軋穿孔過程不但沒有危害,反而是有利的。北京科技大學(xué)朱景清教授通過實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明該點(diǎn)。并且,在頂頭鼻部前端有一個(gè)5 mm的金屬帶,此金屬將開裂的管坯中心與頂頭分開,從而避免了內(nèi)折和裂紋的缺陷。
管坯的偏析:包括組織偏析、成分偏析和結(jié)晶區(qū)域偏析等。存在穿晶的連鑄管坯必須報(bào)廢,不允許投放軋管。
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