天津大無縫Q420B無縫鋼管

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圓鋼 不銹鋼圓鋼 合金圓鋼 材質圓鋼 模具鋼 鍛打模具鋼 熱軋模具鋼

具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在彎扭強度相同時，重量較輕，是一種經濟截面鋼材，廣泛用于制造結構件和機械件，如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環形件，可材料利用率，簡化制造工序，節約材料和加工工時，已廣泛用鋼管來制造。

中文名 無縫鋼管

作    用 輸送流體

制    造 構件和機械件

常備資源材質 10#、20#、35#、45#、16Mn

目錄

1力學性能

2用途

3交貨狀態

4生產工藝

5質量要求

1力學性能

鋼材力學性能是鋼材終使用性能（機械性能）的重要指標，它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中，根據不同的使用要求，規定了拉伸性能（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。

①拉強度（σb）

試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的力（Fb），除以試樣原橫截面積（So）所得的應力（σ），稱為拉強度（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下破壞的能力。

②屈服點（σs）

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）仍能繼續伸長時的應力，稱屈服點。若力發生下降時，則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2（MPa）。

上屈服點（σsu）：試樣發生屈服而力次下降前的應力； 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。

③斷后伸長率（σ）

在拉伸試驗中，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，mm； L0--試樣原始標距長度，mm。

④斷面收縮率（ψ）

在拉伸試驗中，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，mm2； S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積，mm2。

⑤硬度指標

金屬材料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、顯微硬度和高溫硬度等。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）

用直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力（F）壓入式樣表面，經規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/mm2(MPa)。

其計算公式為：

式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗力，N； D--試驗用鋼球直徑，mm； d--壓痕平均直徑，mm。

測定布氏硬度較準確，但一般HBS只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

舉例：120HBS10/：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/ mm2（MPa）。

2用途

1.建筑類的有：地下管道輸送較多、蓋樓時抽取地下水、鍋爐熱水輸送用等。

2.機械加工、軸承套、加工機械配件等。

無縫鋼管

無縫鋼管

3.電氣類的：燃氣輸送、水發電流體管道。

4.風力發電廠靜電管等。

3交貨狀態

是指交貨產品的終塑性變形或終熱處理的狀態。一般不經過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔（軋）狀態或制造狀態；經過熱處理交貨的稱熱處理狀態，或根據熱處理的類別稱正火（常化）、調質、固溶、退火狀態。訂貨時，交貨狀態需在合同中注明。重量交貨狀態：

　　實際重量－－交貨時，其產品重量是按稱重（過磅）重量交貨；

　　理論重量－－交貨時，其產品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重量。

4生產工藝

①熱軋無縫鋼管主要生產工序（△主要檢驗工序）：

管坯準備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定（減）徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗△(、理化、臺檢) →入庫

②冷軋（拔）無縫鋼管主要生產工序：

坯料準備→酸洗潤滑→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢驗

一般的無縫鋼管的生產工藝可以分為冷拔與熱軋兩種，冷軋無縫鋼管的生產流程一般要比熱軋要復雜，管坯先要進行三輥連軋，擠壓后要進行定徑測試，如果表面沒有響應裂紋后圓管要經過割機進行切割，切割成長度約一米的坯料。然后進入退火流程，退火要用酸性液體進行酸洗，酸洗時要注意表面是否有大量的起泡產生，如果有大量的起泡產生說明鋼管的質量達不到相應的標準。外觀上冷軋無縫鋼管要短于熱軋無縫鋼管，冷軋無縫鋼管的壁厚一般比熱軋無縫鋼管要小，但是表面看起來比厚壁無縫鋼管更加明亮，表面沒有太多的粗糙，口徑也沒有太多的毛刺。

熱軋無縫鋼管的交貨狀態一般是熱軋狀態經過熱處理后進行交貨。熱軋無縫鋼管在經過質檢后要經過工作人員的嚴格的手工挑選，在質檢后要進行表面涂油，然后緊接著是多次的冷拔實驗，熱軋處理后要進行穿孔的實驗，如果穿孔擴徑過大就要進行矯直矯正。在矯直后再由傳送裝置傳送到探傷機進行探傷實驗，后貼上標簽、進行規格編排后放置到到倉庫當中。

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→矯直→水壓試驗（或探傷）→標記→入庫 無縫鋼管是用鋼錠或實心管坯經穿孔制成毛管，然后經熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管的規格用外徑*壁厚毫米數表示。

熱軋無縫管外徑一般大于32mm，壁厚2.5-200mm，冷軋無縫鋼管外徑可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm，冷軋比熱軋尺寸高。

一般用無縫鋼管是用10、20、30、35、45等優質碳結鋼16Mn、5MnV等低合金結構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結鋼熱軋或冷軋制成的。10、20等低碳鋼制造的無縫管主要用于流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼制成的無縫管用來制造機械件，如汽車、拖拉機的受力件。一般用無縫鋼管要強度和壓扁試驗。熱軋鋼管以熱軋狀態或熱處理狀態交貨；冷軋以熱處理狀態交貨。

熱軋，顧名思義，軋件的溫度高，因此變形力小，可以實現大的變形量。以鋼板的軋制為例，一般連鑄坯厚度在230mm左右，而經過粗軋和精軋，終厚度為1~20mm。同時，由于鋼板的寬厚比小，尺寸要求相對低，不容易出現板形問題，以控制凸度為主。對于組織有要求的，一般通過控軋控冷來實現，即控制精軋的開軋溫度、終軋溫度.圓管坯→加熱→穿孔→→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。

5質量要求

（一）質量要求

①鋼的化學成分：鋼的化學成分是影響無縫鋼管性能主要的因素之一，也是制定軋管工藝參數和鋼管熱處理工藝參數的主要依據。

a. 合金元素：有意加入，根據用途

b. 殘余元素：煉鋼帶入，適當控制

c. 有害元素：嚴格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（N、H、O）

爐外精煉或電渣重熔：鋼中化學成分的均勻性和鋼的純凈度，減少管坯中的非金屬夾雜物并其分布形態。

②鋼管幾何尺寸和外形

a. 鋼管外徑：取決于定（減）徑方法、設備運轉情況、工藝制度等。

外徑允許偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： 或小外徑mm

Di：名義外徑mm

b. 鋼管壁厚：與管坯的加熱質量，各變形工序的工藝設計參數和調整參數，工具質量及其潤滑質量等有關

壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫截面上或小壁厚

Si：名義壁厚mm

C．鋼管橢圓度：表示鋼管的不圓程度。

d. 鋼管長度：正常長度、定（倍）尺長度、長度允許偏差

e. 鋼管彎曲度：表示鋼管的彎度：每米鋼管長度的彎曲度、鋼管全長的彎曲度

f. 鋼管端面切斜度：表示鋼管端面與鋼管橫截面的傾斜程度

g. 鋼管端面坡口角度和鈍邊

5．鋼管表面質量：表面光潔要求

a. 危險性缺陷：裂紋、內折、外折、軋破、離層、結疤、拉凹、凸包等。

b. 一般性缺陷：麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內、外直道、輥印等。

產生原因：

① 由于管坯的表面缺陷或內部缺陷所帶來的。

② 生產過程中產生的，如軋制工藝參數設計不正確，模具表面不光滑，潤滑條件不好，孔型設計及調整不合理。

③ 管坯（鋼管）在加熱軋制，熱處理以及矯直過程中，如果因為加熱溫度控制不當，變形不均勻，加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產生過大的殘余應力，那么也有可能導致鋼管產生表面裂紋。

6．鋼管理化性能：常溫力學性能、高溫力學性能、低溫性能、腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取決于鋼的化學成分，組織結構和鋼的純凈度以及鋼管的熱處理方式等。

7．鋼管工藝性能：壓扁、擴口、卷邊、彎曲、焊接等。

8．鋼管金相組織：低倍組織（宏觀）、組織（微觀） M、B、P、F、A、S

9．鋼管要求：合同附件、技術協議。

（二）無縫鋼管質量檢驗方法：

1．化學成分分析：化學分析法、儀器分析法（紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。

①紅外C—S儀：分析鐵合金，煉鋼原材料，鋼鐵中的C、S元素。

②直讀光譜儀：塊狀試樣中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi

③N—0儀：氣體含量分析N、O

2．鋼管幾何尺寸及外形檢查：

①鋼管壁厚檢查：千分尺、聲測厚儀，兩端不少于8點并記錄。

②鋼管外徑、橢圓度檢查：卡規、游標卡尺、環規，測出點、小點。

③鋼管長度檢查：鋼卷尺、人工、自動測長。

④鋼管彎曲度檢查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。

⑤鋼管端面坡口角度和鈍邊檢查：角尺、卡板。

3．鋼管表面質量檢查：100%

①人工肉眼檢查：照明條件、標準、經驗、標識、鋼管轉動。

②探傷檢查：

a. 聲波探傷UT：

對于各種材質均勻的材料表面及內部裂紋缺陷比較敏感。

標準：GB/T 5777-1996 級別：C5級

b. 渦流探傷ET：（電磁感應）

主要對點狀（孔洞形）缺陷敏感。 標準：GB/T 7735-2004

級別：B級

c. 磁粉MT和漏磁探傷：

磁力探傷，適用于鐵磁性材料的表面和近表面缺陷的檢測。

標準：GB/T 12606-1999 級別： 級

d. 電磁聲波探傷：

不需要耦合介質，可以應用于高溫，粗燥的鋼管表面探傷。

e. 滲透探傷：

熒光、著色、檢測鋼管表面缺陷。

4．鋼管理化性能檢驗：

①拉伸試驗：測應力和變形，判定材料的強度（YS、TS）和塑性指標（A、Z）

縱向，橫向試樣 管段、弧型、圓形試樣（￠10、￠12.5）

小口徑、薄壁 大口徑、厚壁 定標距。

備注：試樣斷后伸長率與試樣尺寸有關 GB/T 1760

②沖擊試驗：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2

標準試樣10×10×55（mm） 非標試樣5×10×55（mm）

③硬度試驗：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV等

④液壓試驗：試驗壓力、穩壓時間、 p=2Sδ/D

5．鋼管工藝性能檢驗過程：

①壓扁試驗：圓形試樣 C形試樣（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）

L=40～100mm 單位長度變形系數=0.07～0.08

②環拉試驗：L=15mm 無裂紋為合格

③擴口和卷邊試驗：頂心錐度為30°、40°、60°

④彎曲試驗：可代替壓扁試驗（對大口徑管而言）

6．鋼管金相分析：

①檢驗（微觀分析）：非金屬夾雜物100x GB/T 10561 晶粒度：級別、級差

組織：M、B、S、T、P、F、A-S

脫碳層：內、外。

A法評級：A類-硫化物 B類-氧化物 C類-硅酸鹽 D-球狀氧化 DS類。

②低倍試驗（宏觀分析）：肉眼、放大鏡10x以下。

a. 酸蝕檢驗法。

b. 硫印檢驗法（管坯檢驗，顯示低培組織及缺陷，如疏松、偏析、皮下氣泡、翻皮、白點、夾雜物等。

c. 塔形發紋檢驗法：檢驗發紋數量、長度及分布。

（三）中國現行無縫鋼管標準：

1．現行無縫鋼管標準：共有47項 其中：GB 25 項 HB 3 項 用途19項；基礎 2項 產品 45項

2．常用標準：① GB/T 2102-2006 鋼管的驗收、包裝、標志和質量證明書。

② GB/T17395-2008 無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差。

③ GB/T5310-2008 高壓鍋爐用無縫鋼管。

④ GB/T6479-2000 高壓化肥設備用無縫鋼管。

⑤ GB/T氣瓶用無縫鋼管。

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