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为了研究材料高温塑性,进行了一系列热模拟拉伸实验。可以发现900-1 200℃为9Ni钢的高塑性区,其拉伸变形量可达90%以上。对比轧管各个阶段的变形量与变形温度,不难发现穿孔与斜轧两个步骤都在高塑性区,且变形量远小于材料的变形能力。定径步骤 阶段温度虽然低于900℃,但是前面的分析已经表明,管体外表而的缺陷形成在定径之前。因此可以认为,本次轧制中出现的小外折与裂纹不是由于材料本身塑性不佳引起的。
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在 100℃经不同时间氧化样品的形貌。可见,虽然为氧化样品表面光滑,但是1h后氧化层与金属界面之间就出现了细小的晶界氧化,见图4(b)。随着氧化时间延长,晶界氧化深度进一步加深,见图4(c).(d)。此时晶界氧化速度大于氧化层相金属内推进速度。当晶界氧化深度达到一定程度以后,随着氧化时间延长,氧化层厚度进一步增加,但是晶界氧化深度不再进一步加大,见图4(e)。可见此时晶界氧化及氧化层相金属内部推进的速度达到了平衡。
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无缝管表面缺陷的形成有两种可能性:一种是材料本身在变形过程中塑性不够,导致裂纹与外折形成;另一种是材料表面氧化引起表面缺陷,表面缺陷在变形过程中放大成为裂纹与外折。在高温保温条件下,无缝管外表面由晶界氧化导致的脆性表面及裂纹一直存在。这样的表面在无缝不锈钢管加工的变形过程中势必会引起表面缺陷。



一般用无缝管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件,如汽车、拖拉机的受力零件。 一般用无缝管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货;冷轧以热以热处理状态交货。低中压锅炉用无缝管:用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。
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用优质碳素结构钢热轧或冷轧(拨)无缝管。主要用10、20号钢制造,除保证化学成分和机械性能外要做水压试验,卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧(拨)以热处理状态交货。按化学成分和机械性能供应的国产无缝管,如10、15、20、25、30、35、40、45和50号钢的化学成分应符合GB/T699-88的规定。进口无缝管按合同规定的有关标准检验。09MnV、16Mn、15MnV钢的化学成分应符合GB1591-79的规定。


结构用不锈钢无缝管(GB/T14975-2002)是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝管。流体输送用不锈钢无缝管(GB/T14976-2002)是用于输送流体的不锈钢制成的热轧(挤、扩)和冷拔(轧)无缝管。异型无缝管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝管(代号为D)、不等壁厚异型无缝管(代号为BD)、变直径异型无缝管(代号为BJ)。异型无缝管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。低温管道用无缝钢管(GB/T18984-2003)是用于-45℃~-195℃级低温压力容器管道以及低温热交换器管道用无缝钢管。
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这类生产厂绝大多数为国有企业,技术装备先进,单线生产能力高(天管ф250机组、宝钢ф140机组均超过80万吨),产品质量好,是无缝管生产的主导企业。其余企业主要是为冷轧冷拨提供毛管或荒管坯料的中小企业,这类企业的设备比较简单,一般的流程是采用穿孔+打头或穿孔+轧管+打头后配备冷轧冷拨及酸洗(其中相当一部分企业的装备水平较低),单线生产能力较低,产品以结构管、低中压锅炉管和一些多规格小批量的冷轧冷拨产品为主。
在这类企业中也有一批装备水平适中,产品质量较好(可满足相应产品标准要求)的企业,它们占据了市场相当的份额。这些企业之所以能够生存发展是他们找准了市场的空间,生产那些大型企业不愿意生产或不能生产的小批量、多规格、多品种、薄壁产品,由于产品质较好且生产成本较低,产品在市场上具有较强的竞争力,日前这类企业已成为无缝钢管生产的重要力量。但是这类企业大部分为购坯生产企业,其管坯的采购和质量没有保证,尤其是近年矿石价格大幅度上涨,使管坯价格也在上涨。
钢管的利润空间越来越小。另外,随着供坯企业后继加工线的建成,管坯的资源也会减少,未来的生产将会面临严重的困境。上个世纪50年代初由前苏联援建的 条自动轧管机组生产线在鞍钢投产以来,我国已经建成无缝钢管机组近200台套(这其中包括引进的设备和国内自己研制的设备)涵盖了当今世界上各种机组。焊条选择和使用是否得当直接影响到焊缝的化学成分和使用性能,是大口径无缝钢管焊接准备工作中很重要的一个环节。选择合适的焊条,要综合考虑多方面的因素,有时需要做试验验证,才能 确定。
