高壓化肥管拉力試驗按GB/T228-87水壓試驗按GB/T241-90壓扁試驗按GB/T246-97擴口試驗按GB/T242-97冷彎試驗按GB244-972GB5310-2008高壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。拉力試驗、水壓試驗和壓扁試驗與GB3087-82規(guī)定相同；沖擊試驗按GB229-94擴口試驗按GB/T242-97晶粒度試驗按YB/T5148-93顯組織檢驗按GB13298-91脫碳層檢驗按GB224-87超聲波檢驗按GB/T5777-963進口鍋爐管的物理性能檢驗及指標按合同規(guī)定的有關標準進行。4進出口情況 1鍋爐管主要進口 是日本、德國。經常進口的規(guī)格有15914.2mm2734.0mm219.110.0mm41975mm406.460mm等。小的規(guī)格是31.84.5mm長度一般為58m不等。進口索賠案例中，德國曼內斯曼鋼管廠進口的ST45無縫鍋爐管，經超聲波探傷普查，發(fā)現少部分鋼管的內部缺陷超過該廠規(guī)定及德國鋼鐵協(xié)會標準。3從德國進口的合金鋼管，鋼號主要有34CrMo4和12CrMoV等。這種鋼管高溫性能好，常用來作為高溫鍋爐用鋼管。4日本進口的合金管較多，規(guī)格有426.012mm58m152.48.0mm12m89.110.0mm6m101.610.0mm12m114.38.0mm6m127.08.0mm9m等。執(zhí)行日本工業(yè)標準JISG3458鋼號為STPA 25這種鋼管常用來作配套用高溫合金管。5力學性能 抗拉強度 試樣在拉伸過程中，拉斷時所承受的 力（Fb出以試樣原橫截面積（So所得的應力（σ）稱為抗拉強度（σb單位為N/mm2MPa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屈服點 具有屈服現象的金屬材料，試樣在拉伸過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長時的應力，稱屈服點。若力發(fā)生下降時，則應區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2MPa上屈服點（σsu試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的 應力；下屈服點（σsl當不計初始瞬時效應時，屈服階段中的小應力。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斷后伸長率 拉伸試驗中，試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%計算公式為：式中：L1--試樣拉斷后的標距長度，mmL0--試樣原始標距長度，mm斷面收縮率 拉伸試驗中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的 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%計算公式如下：式中：S0--試樣原始橫截面積，mm2S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積，mm2硬度指標 金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據試驗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、顯硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。A布氏硬度（HB用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規(guī)定的試驗力（F壓入式樣表面，經規(guī)定保持時間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑（L布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS鋼球）表示，單位為N/mm2MPa鍋爐管是無縫管的一種。制造方法與無縫管相同，但對制造鋼管所用的鋼種有嚴格的要求。根據使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。7生產方法 鍋爐管的力學性能是保證鋼材終使用性能（機械性能）重要指標，取決于鋼的化學成分和熱處理制度。鋼管標準中，根據不同的使用要求，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，還有用戶要求的高、低溫性能等。

       合理設計頂頭材質—抗磨耐熱球高壓化肥管的化學成分 ,抗磨耐熱高壓化肥管的化學成分 針對熱軋高壓化肥管均整機頂頭的工況條件和失效形式 .并通過試驗研究該材質的抗氧化性能 ,熱疲勞性能和抗磨熱性能 ;試驗結果表明 ,抗磨耐熱球墨鑄鐵在800℃氧化增重速度為 2.410gm2h,不足 45鋼的1/2;該材質頂頭的抗磨耐熱性能優(yōu)良 ,頂頭壽命達到45鋼的4倍。穿孔頂頭是高壓化肥管生產中消耗量 的關鍵工具之一高壓化肥管的質量好壞,使用壽命的高低,對高壓化肥管的質量、生產效率有很大的影響。因此,為了延長頂頭的使用壽命,減少不必要的損耗,對頂頭進行表面改性,從而提高其表面硬度、耐磨性及抗氧化性。等離子噴涂技術,可以有機的將基體與表面涂層的特點結合起來,發(fā)揮兩類材料的綜合優(yōu)勢,獲得理想的復合材料結構。
       因此本論文采用高壓化肥管金屬陶瓷顆粒作為穿孔頂頭的噴涂材料,對噴涂后的頂頭進行溫度場及應力場的數值模擬。應用ANSYS有限元分析軟件對穿孔頂頭等離子噴涂及冷卻過程進行數值模擬。高壓化肥管建立計算模型時,采用沿噴涂方向小逐段前進,厚度方向小逐層疊加來模擬真實的噴涂及沉積過程,得到涂層連續(xù)移動的基體和涂層的溫度場分布及熱應力分布。同時,為了進一步得到優(yōu)質的復合涂層,計算過程中通過改變基體溫度,更換涂層材料,分析比較不同情況下頂頭的溫度場和應力場分布。結果表明WC作為鋁管涂層材料,基體溫度為室溫30℃時,隨著噴涂的進行,熱影響區(qū)域逐漸增大,模型的不同區(qū)域由于熱積累噴涂后表面 溫度增加。高壓化肥管噴涂過程中,噴涂處涂層附近產生較大熱應力,噴涂結束,應力逐漸減小。高壓化肥管頂頭經800冷卻至室溫時,頂頭涂層和涂層周圍產生殘余應力, 殘余應力出現在鼻部與徑帶連結處的涂層附近。對基體預熱至200℃后進行噴涂,噴涂過程中涂層溫度明顯升高,熱應力減小,頂頭經1800冷卻至室溫,殘余應力大大減小。Al2O3作為涂層材料,基體溫度為室溫時,所得溫度場及應力場結果與WC作為涂層材料時基本相同。對6016鋁合金進行單向拉伸試驗,分析不同應變速率對高壓化肥管力學性能的影響,建立了6016鋁合金Johnson-Cook本構模型及其斷裂應變模型,并對鋁合金薄壁方管軸向沖擊載荷下的吸能特性進行分析,研究鋁合金方管的壁厚、長度和沖擊速度對其吸能特性的綜合影響。結果表明,高壓化肥管鋁合金流動應力對應變率敏感性較低,但斷裂應變對應變率具有一定的敏感性。高壓化肥管在軸向沖擊載荷下,鋁合金薄壁方管出現漸進屈曲變形,具有較好的吸能特性。但隨著厚度、長度和沖擊速度的增加,鋁合金方管容易出現混合變形模式,吸能特性有所降低。