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冷拔無縫鋼管是鋼管的一種,即其按生產工藝的不同分類的一種,區別于熱軋(擴)管。在毛管坯或原料管擴徑的過程中通過多道次的冷拔加工而成,通常在0.5~100T的單鏈式或雙鏈式冷拔機上進行。冷軋(撥)鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、不銹鋼管、石油裂化管、機械加工管、厚壁管、小口徑加內模冷拔管其它鋼管外,還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。冷拔鋼管其外徑可以到6mm,壁厚可到0.25mm,薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm尺寸,精度以及表面質量均明顯優于熱軋(擴)管,但受工藝制約,其口徑以及長度均受到一定限制。
冷拔鋼管生產工藝
冷拔無縫鋼管,冷軋鋼管機組是用冷軋、冷拔或冷軋和冷拔相結合的冷加工方法生產管材的整套裝備組合,是對熱軋管材或焊接管進行深度加工的機組。
依據金屬的加工性能、管材尺寸、質量要求以及投資和效益來選擇不同的加工方法及相應的輔助工序。冷軋冷拔管的基本工序有:(1)管料供給,所用管料為熱軋成品管或半成品管、擠壓管以及焊接管;(2)管料準備,包括檢查、打捆、酸洗、清洗、沖洗、中和、烘干、涂潤滑劑等;(3)冷加工(冷軋或冷拔);(4)成品精整包括成品熱處理、矯直、取樣、切頭尾、檢查(人工檢查和各種探傷)、水壓試驗、涂油、包裝、入庫等。不同的產品精整內容有所差異。
冷加工管機組生產特點是管料從投入到加工成成品通常要經過多次冷變形并產生加工硬化,因而整個生產過程由多個準備工序和變形工序組成,且具有往復循環的特點,因而工序多,生產周期長、金屬消耗較大,生產效率較低,一般生產規模均不大。
在機組中同時配置冷拔和冷軋機有利于發揮它們各自的優點,特別是對生產不銹鋼等高合金鋼管和難變形的有色金屬管更為合理和必要。冷拔機有單根和多根直條拔管機以及卷筒拔管機(見卷筒拔管)。單根冷拔時管材的長度達50m,卷筒拔管時長達幾百米。冷拔機的噸位小為30kN,為7000kN。常規冷軋管機有二輥式冷軋管機和多輥式冷軋管機兩種。
冷拔鋼管是用于機械結構、液壓設備的尺寸精度高和表面光潔度好的精密冷拔無縫管。選用精密無縫管制造機械結構或液壓設備等,可以大大節約機械加工工時,提高材料利用率,同時有利于提高產品質量。
優質碳素結構鋼冷撥無縫管,主要用10、20號鋼制造,除保證化學成分和機械性能外要做水壓試驗,卷邊、擴口、壓驗。
冷拔鋼管力學性能
鋼材力學性能是保證鋼材終使用性能(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(抗拉強度、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抗拉強度(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),稱為抗拉強度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的能力。計算公式為:
式中:Fb--試樣拉斷時所承受的力,N(牛頓); So--試樣原始橫截面積,mm2。
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):試樣發生屈服而力首次下降前的應力; 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
金屬材料抵抗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。
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深度解析gb6479化肥專用管標準技術要求中常用術語——通用術語1 交貨狀態
是指交貨gb6479化肥專用管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。2 按實際重量交貨或按理論重量交貨
實際重量--交貨時,其化肥專用管產品重量是按稱重(過磅)重量交貨;
理論重量--交貨時,其化肥專用管產品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重量。
3保證條件
按現行gb6479化肥專用管標準的規定項目進行檢驗并保證符合標準的規定,稱做保證條件。保證條件又分為:
A 基本保證條件(又稱必保條件)。無論客戶是否在合同中注明。均需按標準規定進行該項檢驗,并保證檢驗結果符合標準規定。如化肥專用管化學成分、力學性能、尺寸偏差、表面質量以及探傷、水壓實驗或壓扁或擴口等工藝性能實驗,均屬必保條件。
B 協議保證條件:gb6479化肥專用管標準中除基本保證條件外,尚有“根據需方要求,經供需雙方協商,并在合同中注明”或“當需方要求……時,應在合同中注明”;還有的客戶,對標準中基本保證條件提出加嚴要求(如成分、力學性能、尺寸偏差等)或增檢驗項目(如鋼管橢圓度、壁厚不均等)。上述條款及要求,在訂貨時,由供需雙方協商,簽署供貨技術協議并在合同中注明。因此,這些條件又稱為協議保證條件。
4批 標準中的"批"是指一個檢驗單位,即檢驗批。若以交貨單位組批,稱交貨批。當交貨批
量大時,一個交貨批可包括幾個檢驗批;當交貨批量少時,一個檢驗批可分為幾個交貨批。
“批”的組成通常有下列規定(詳見有關標準):
A 每批應由同一牌號(鋼級)、同一爐(罐)號或同一母爐號、同一規格和同一熱處理制度(爐次)的化肥專用管鋼管組成。
B 對于優質碳素鋼結構管、流體管,可以不同爐(罐)的同一牌號、同一規格和同一熱處理制度(爐次)的化肥專用無縫鋼管組成。
C 焊接鋼管每批應由同一牌號(鋼級)、同一規格的鋼管組成。
5 縱向和橫向
標準中稱縱向是指與加工方向平行(即順加工方向)者;橫向是指與加工方向垂直(加工方向即化肥專用鋼管軸向)。
做沖擊功實驗時,縱向試樣的斷口因與加工方向垂直。故稱橫向斷口;橫向試樣的斷口因與加工方向平行,故稱縱向斷口。
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