導(dǎo)致無(wú)縫鋼管縱向裂紋原因分析
導(dǎo)致無(wú)縫鋼管縱向裂紋的原因很多,包括材料因素和工藝因素。如果無(wú)縫鋼管本身塑性差或退火不好,縱向開(kāi)裂的概率會(huì)增加,但根本原因在于無(wú)縫鋼管冷拔后的高殘余應(yīng)力。
從斷裂力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,構(gòu)件的斷裂是其內(nèi)部微裂紋形成和擴(kuò)展的結(jié)果。無(wú)縫鋼管的縱向裂紋基本上是脆性斷裂,裂紋形狀是張開(kāi)的。
一般來(lái)說(shuō),金屬中微裂紋的存在是不可避免的,但在相同的材料條件下,是否會(huì)發(fā)生斷裂取決于作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力。作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力可以是外加載荷,也可以是自身存在的殘余應(yīng)力。
冷拔后,尤其是空拔后,無(wú)縫鋼管具有較高的殘余應(yīng)力,在無(wú)縫鋼管外表面附近表現(xiàn)為切向和軸向拉應(yīng)力,其值對(duì)于大直徑無(wú)縫鋼管可以達(dá)到很大的值。根據(jù)上述拉伸斷裂機(jī)理,可以認(rèn)為無(wú)縫鋼管外表面附近存在的切向殘余應(yīng)力對(duì)無(wú)縫鋼管的縱向裂紋起著關(guān)鍵作用。
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國(guó)標(biāo)無(wú)縫鋼管執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):
1、結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管:GB8162-2008
2、輸送流體用地縫鋼管:GB/T 8163-2008
3、鍋爐用無(wú)縫鋼管:GB3087-2008
4、鍋爐用高壓無(wú)縫管:GB5310-2008(ST45.8-Ⅲ型)
5、化肥設(shè)備用高壓無(wú)縫鋼管:GB6479-1999
6、地質(zhì)鉆探用無(wú)縫鋼管:YB235-70
7、石油鉆探用無(wú)縫鋼管:YB528-65
8、石油裂化用無(wú)縫鋼管:GB9948-88
9、石油鉆鋌專(zhuān)用無(wú)縫管:YB691-70
10、汽車(chē)半軸用無(wú)縫鋼管:GB3088-1999
11、船舶用無(wú)縫鋼管:GB5312-1999
12、冷拔冷軋精密無(wú)縫鋼管:GB3639-1999
13、各種合金管16Mn、27SiMn、15CrMo、35CrMo、12CrMov、20G、40Cr,12Cr1MoV,15CrMo
另外,還有GB/T17396-1998(液壓支柱用熱軋無(wú)縫鋼管)、GB3093-1986(柴油機(jī)用高壓無(wú)縫鋼管)、GB/T3639-1983(冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管)、GB/T3094-1986(冷拔無(wú)縫鋼管異形鋼管)、GB/T8713-1988(液壓和氣動(dòng)筒用精密內(nèi)徑無(wú)縫鋼管)、GB13296-1991(鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管)、GB/T14975-1994(結(jié)構(gòu)用不銹鋼無(wú)縫鋼管)、GB/T14976-1994(流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管)GB/T5035-1993(汽車(chē)半軸套管用無(wú)縫鋼管)、API SPEC5CT-1999(套管和油管規(guī)范)等。