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无缝钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,钢管与圆钢等实心大口径螺旋钢管相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面大口径螺旋钢管,广泛用于制造结构件和机械零件,如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。焊缝的质量直接决定着大口径螺旋钢管的质量,也是大口径螺旋钢管与无缝管大差异所在。大口径螺旋钢管在双面埋弧焊后,直缝中集碳不能,焊缝与母体只是衔接在一起,并没有完全熔为一体, 经不住时间和高压的考验。
热张力减径钢管在双面埋弧焊后还要经过800度高温的整体加热、整体退火,然后进行开变处理,经过此一系列的工艺后,焊缝与母体组织性能 已相同,完全熔为一体,很好地完成了从有缝到无缝的过渡。当然,二者的区别并不仅仅局限于以上两点,但足以说明大口径螺旋钢管与热张力减径钢管还存在着很大的差异。后者在大口径螺旋钢管的基础上又进行了在线内外毛刺、整体加热 、型变等一系列新技术处理,从而使天津316L不锈钢管其有了质的飞跃,可以在中高压领域中普遍使用,而大口径螺旋钢管只能局限于低压环境下的水煤气输送。
首先来了解一下爆裂现象剖析。冷拔无缝钢管是把直径较小的无缝钢管通过拉拔模具进行缩径冷加工形成的,其工艺步骤一般为退火、酸洗、拉拔。冷拔小口径无缝钢管在拉拔过程中,有时会出现从头至尾像劈竹竿一样迅速开裂现象,并把这种现象统一称之为开裂。1.加工硬化。无缝钢管在冷拔时产生大量塑性变形,引起明显的晶格畸变,从而使晶格能量提高,金属内能增加,导致金属内部应力不均匀,产生残余内应力。这样就使金属硬度增加,韧性下降。金属硬度越高,冷拔时残余内应力越大,加工硬化现象越明显。当残余应力达到一定数值时,金属就会沿某一列晶粒界面撕裂,形成无缝钢管的开裂。2.氢脆现象。在用酸液除氧化皮的过程中,硫酸和铁发生反应析出氢气。氢以原子或离子的形式渗入钢中,形成固溶体,氢对钢力学性能的影响典型表现在氢脆现象上。
螺旋管的焊缝比直缝管长,如管长为L,则焊缝长度为L/cos(θ)。而钢管缺陷的绝大部分集中在焊缝及热影响区,焊缝长就意味着缺陷出现的概率大,这是长期制约螺旋焊管更加广泛应用的主要原因,也是长期以来争论不休的螺旋管与直缝管,特别是与UOE钢管相比谁更优越的问题。螺旋管制造技术发展到今天,我们应该地、正确地进行评价和比较,重新认识螺旋管焊缝较长的问题。首先,由于缺陷与焊缝相平行,故对螺旋管来说,其焊缝的缺陷为“斜缺陷”。
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