无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材,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。
质量要求
1.钢的化学成分:钢的化学成分是影响无缝钢管性能最主要的因素之一,也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。
a.合金元素:有意加入,根据用途
b.残余元素:炼钢带入,适当控制
c.有害元素:严格控制(As、Sn、Sb、Bi、Pb),气体(N、H、O)
炉外精炼或电渣重熔:提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度,减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。
2.钢管几何尺寸精度和外形
a.钢管外径精度:取决于定(减)径方法、设备运转情况、工艺制度等。
外径允许偏差δ=(D-Di)/Di×100%D:最大或最小外径mm
Di:名义外径mm
b.钢管壁厚精度:与管坯的加热质量,各变形工序的工艺设计参数和调整参数,工具质量及其润滑质量等有关
壁厚允许偏差:ρ=(S-Si)/Si×100%S:横截面上最大或最小壁厚
Si:名义壁厚mm
C.钢管椭圆度:表示钢管的不圆程度。
d.钢管长度:正常长度、定(倍)尺长度、长度允许偏差
e.钢管弯曲度:表示钢管的弯度:每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度
f.钢管端面切斜度:表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度
g.钢管端面坡口角度和钝边
3.钢管表面质量:表面光洁要求
a.危险性缺陷:裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。
b.一般性缺陷:麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。
产生原因:
①由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。
②生产过程中产生的,如轧制工艺参数设计不正确,模具表面不光滑,润滑条件不好,孔型设计及调整不合理。
③管坯(钢管)在加热轧制,热处理以及矫直过程中,如果因为加热温度控制不当,变形不均匀,加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力,那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。
4.钢管理化性能:常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分,组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。
5.钢管工艺性能:压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。
6.钢管金相组织:低倍组织(宏观)、高倍组织(微观)M、B、P、F、A、S
7.钢管特殊要求:合同附件、技术协议。
无缝钢管的质量检验无缝钢管能够如此受欢迎,那是因为无缝钢管,各方面的性能,都是非常的出色。可以满足不同行业对于钢管的要求。
无缝钢管质量检验方法:
1.化学成分分析:化学分析法、仪器分析法(红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等)。
①红外C—S仪:分析铁合金,炼钢原材料,钢铁中的C、S元素。
②直读光谱仪:块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi
③N—0仪:气体含量分析N、O
2.钢管几何尺寸及外形检查:
①钢管壁厚检查:千分尺、超声测厚仪,两端不少于8点并记录。
②钢管外径、椭圆度检查:卡规、游标卡尺、环规,测出最大点、最小点。
③钢管长度检查:钢卷尺、人工、自动测长。
④钢管弯曲度检查:直尺、水平尺(1m)、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。
⑤钢管端面坡口角度和钝边检查:角尺、卡板。
3.钢管表面质量检查:100%
①人工肉眼检查:照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。
②无损探伤检查:
a.超声波探伤UT:
对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。
标准:GB/T5777-1996级别:C5级
b.涡流探伤ET:(电磁感应)
主要对点状(孔洞形)缺陷敏感。标准:GB/T7735-2004
级别:B级
c.磁粉MT和漏磁探伤:
磁力探伤,适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。
标准:GB/T12606-1999级别:C4级
d.电磁超声波探伤:
不需要耦合介质,可以应用于高温高速,粗燥的钢管表面探伤。
e.渗透探伤:
荧光、着色、检测钢管表面缺陷。
4.钢管理化性能检验:
①拉伸试验:测应力和变形,判定材料的强度(YS、TS)和塑性指标(A、Z)
纵向,横向试样管段、弧型、圆形试样(¢10、¢12.5)
小口径薄壁钢管、大口径厚壁钢管、定标距。
备注:试样断后伸长率与试样尺寸有关GB/T1760
②冲击试验:CVN、缺口C型、V型、功J值J/cm2
标准试样10×10×55(mm)非标试样5×10×55(mm)
③硬度试验:布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等
④液压试验:试验压力、稳压时间、p=2Sδ/D
5.钢管工艺性能检验过程:
①压扁试验:圆形试样C形试样(S/)H=(1+2)S/(∝+S/D)
L=40~100mm单位长度变形系数=0.07~0.08
②环拉试验:L=15mm无裂纹为合格
③扩口和卷边试验:顶心锥度为30°、40°、60°
④弯曲试验:可代替压扁试验(对大口径管而言)
6.钢管金相分析:
①高倍检验(微观分析):非金属夹杂物100xGB/T10561晶粒度:级别、级差
组织:M、B、S、T、P、F、A-S
脱碳层:内、外。
A法评级:A类-硫化物B类-氧化物C类-硅酸盐D-球状氧化DS类。
②低倍试验(宏观分析):肉眼、放大镜10x以下。
a.酸蚀检验法。
b.硫印检验法(管坯检验,显示低培组织及缺陷,如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。
c.塔形发纹检验法:检验发纹数量、长度及分布。