無縫鋼管冷拔時(shí)，由于熱軋管坯存在裂紋等缺陷或高精度冷拔管被制成油缸后，在使用過程中發(fā)生的斷裂，幾乎沒有塑性變形發(fā)生，一般均為脆性斷裂。脆性斷裂是由多種原因引起的。如：晶界上有析出物時(shí)，不管其強(qiáng)度比基體強(qiáng)度強(qiáng)或弱，皆是產(chǎn)生裂紋的原因；晶界上夾雜物的偏析也是斷裂的原因；另外，即使在遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于屈服極限的交變載荷作用下，也會(huì)引起發(fā)生疲勞斷裂現(xiàn)象。
一般來說，液壓（氣動(dòng)）零件在設(shè)計(jì)時(shí)使用的力學(xué)性能指標(biāo)，都是假定材料是均勻的、連續(xù)的、各向同性的，根據(jù)這種方法分析認(rèn)為是的設(shè)計(jì)，有時(shí)也會(huì)發(fā)生意外斷裂事故。研究發(fā)現(xiàn)，在高強(qiáng)度金屬材料中發(fā)生的低應(yīng)力脆性斷裂的過程中，材料組織遠(yuǎn)非均勻的、各向同性的。組織中會(huì)有裂紋、還會(huì)有夾雜物、氣孔等缺陷，這些缺陷均可以看成為材料中的裂紋。另外，脆性斷裂還與構(gòu)件的使用溫度有關(guān)。人們通過研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度低于某一特定溫度值時(shí)，材料將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)，其沖擊吸收功明顯下降，這種現(xiàn)象稱為冷脆，所以，設(shè)計(jì)時(shí)還要根據(jù)構(gòu)件的工作溫度來選取具有合適冷脆轉(zhuǎn)變溫度的材料。
20、20G、20g、20R等碳素結(jié)構(gòu)鋼在適用標(biāo)準(zhǔn)、用途、化學(xué)成份區(qū)別
20#、20G、20g、20R這四個(gè)鋼號均為含碳量0.20%的碳素結(jié)構(gòu)鋼。但它們之間存在著較大的差別，價(jià)格相差也相當(dāng)懸殊。設(shè)計(jì)與使用中若不能正確選用往往會(huì)重者發(fā)生破壞性事故，輕者也會(huì)影響使用壽命或者造成優(yōu)材劣用。
這四個(gè)鋼號的區(qū)別以及設(shè)計(jì)與使用中應(yīng)注重的地方分述如下:
1.適用的標(biāo)準(zhǔn)及用途不同
(1)20#鋼用于一般鋼管，有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)GB8162適用于結(jié)構(gòu)用無縫鋼管；
標(biāo)準(zhǔn)GB8163適用于輸送流體用一般無縫鋼管；
標(biāo)準(zhǔn)GB3087適用于低中壓鍋爐無縫鋼管，該標(biāo)準(zhǔn)適用制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷撥(軋)無縫鋼管。
(2)20G是制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐、管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。如廣泛用來制造介質(zhì)溫度≤430℃的省煤器、過熱器、水冷壁、給水、主蒸汽管等。
標(biāo)準(zhǔn)GB5310適用于高壓鍋爐用無縫鋼管。
(3)20g用于制造各種鍋爐受壓元件用厚度為60—120ram的碳素鋼板。
標(biāo)準(zhǔn)GB713適用于鍋爐用碳索鋼和低應(yīng)用合金鋼鋼也適用該標(biāo)準(zhǔn)。
(4)20R適用于中常溫壓力容器受壓元件用厚度為6—100mm的碳素鋼。標(biāo)準(zhǔn)GB6654適用于壓力容器用鋼
無縫鋼管與熱擴(kuò)鋼管的區(qū)別
目前厚壁無縫管市場競爭日趨激烈，由于受其生產(chǎn)工藝的限制，厚壁無縫管的生產(chǎn)成本一直偏高，從而造成其經(jīng)濟(jì)效益逐漸下降。隨著中國冶金行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，代替厚壁無縫管的新產(chǎn)品也開始嶄露頭角，那么新產(chǎn)品到底能否達(dá)到厚壁無縫管的各項(xiàng)指標(biāo)呢？他們之間又有什么本質(zhì)的區(qū)別呢？下面就市場上兩種容易混淆的產(chǎn)品，熱擴(kuò)厚壁鋼管與直縫焊管之間的區(qū)別做一簡單闡述。
1、 焊縫的質(zhì)量直接決定著焊管的質(zhì)量，也是焊管與厚壁無縫管差異所在。直縫焊管在高頻焊接后，直縫中集碳不能，焊縫與母體只是銜接在一起，并沒有完全熔為一體，經(jīng)不住時(shí)間和高壓的考驗(yàn)。熱擴(kuò)厚壁鋼管在高頻焊接后還要經(jīng)過800度高溫的整體加熱、整體退火，然后進(jìn)行開變處理，經(jīng)過此一系列的工藝后，焊縫與母體組織性能已相同，完全熔為一體，很好地完成了從有縫到無縫的過渡。
2、 工藝的不同造成了產(chǎn)品質(zhì)量上的差異，熱擴(kuò)厚壁鋼管在高頻焊接后還進(jìn)行了一道直縫焊管所沒有進(jìn)行的工序------在線內(nèi)外毛刺。毛刺的存在會(huì)影響管內(nèi)流體的流量，毛刺阻擋了流體的正常流動(dòng)，從而產(chǎn)生漩渦。根據(jù)流體力學(xué)原理，焊縫局部受壓必然增大，受力不均勻使焊管的保險(xiǎn)系數(shù)也大大減少，熱張力減徑鋼管生產(chǎn)工藝中充分考慮了毛刺存在的危險(xiǎn)性，進(jìn)行限毛刺，從而使其壁厚均勻，外觀上與厚壁無縫管無差異。所以從這點(diǎn)上來看，熱擴(kuò)厚壁鋼管也完成了從有縫到無縫的過渡。
當(dāng)然，二者的區(qū)別并不僅僅局限于以上三點(diǎn)；
標(biāo)準(zhǔn)：
GB3087---------中國標(biāo)準(zhǔn)
用途：
用于中低壓鍋爐(工作壓力一般不大干5.88MPa，工作溫度在450~C以下)的受熱面管子、集箱及蒸汽管道。
主要生產(chǎn)鋼管牌號：
10、20
尺寸公差
| 鋼管種類 | 鋼管尺寸 mm | 允許偏差 | ||
| 普通級 | 高級 | |||
| 熱軋(擠)管 | 外徑 D | ≤159 | +1.0%(小值為+0.50mm) | +1.0%(小值為+0.5mm) |
| >159 | +1.0% | +1.0% | ||
| 壁厚 S | ≤20 | +15%(小值為+0.45mm) -12.5%(小值為-0.35mm) | +1.0%(小值為+0.30mm) | |
| >20 | +12.5% | +10% | ||
| D≥351熱擴(kuò)鋼管 | +15% | |||
| 冷拔(軋)管 | 外徑 D | 10~30 | +0.40mm | +0.20mm |
| >30~50 | +0.45mm | +0.25mm | ||
| >50 | +1.0% | +0.75% | ||
| 壁厚 S | 1.5~3.0 | +15% -10% | +10% | |
| >3.0 | +12.5% -10% | +10% | ||
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