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異型管生產常用的四種坯料:
生產鋼管所用的坯料,叫做管坯。合格的管坯是異型管生產的先決條件。由于斜軋穿孔的變形特點,對管坯質量提出了嚴格的技術要求。管坯技術按相關標準執行,包括化學成分、斷面形狀、幾何尺寸、內部組織、機械性能等因素。根據穿孔方式、軋管方法及制管材質的不同,異型管一般采用以下四種坯料:
(一)軋坯一般為圓坯,生產中也經常使用。
(二)鍛坯 用于穿孔性能較差的合金鋼與高合金異型管的生產。
(三)連鑄圓坯 連鑄圓坯具有成本低、能耗少、組織性能穩定等特點,是管坯發展的主流,也是管材實現連軋的首要條件。
(四)鑄坯主要有方錠坯,用于P.P.M軋制方式或壓力穿孔等異型管加工方式。不銹鋼異型管中各元素的作用:
(一)碳碳是工業用鋼的主要元素之一,鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼異型管中對組織的影響主要表現在兩方面,一方面碳是穩定奧氏體的元素,并且作用的程度很大,另一方面由于碳和鉻的親和力很大,與鉻形成—系列復雜的碳化物。所以從強度與耐腐燭性能兩方面來看,碳對不銹鋼異型管的作用是互相矛盾的。
(二)鈷作為合金元素在鋼中應用不多,這是因為鈷的價格高及其在其它方面有著更重要的用途。在一般不銹鋼異型管中加鈷作合金元素的也不多,常用不銹鋼加鈷,目的并不在于提高耐腐蝕性能而在于提高硬度,因為這種不銹鋼的主要用途是制造切片機械刃具、剪刀及刀片等。
(三)磷在一般不銹鋼異型管中都是雜質元素,但其在奧氏體不銹鋼中的危害性不像在一般鋼中那樣顯著,故含量可允許高一些以利于冶煉控制。利用磷對鋼的強化作用,也有加磷作為時效硬化不銹鋼的合金元素。
(四)稀土稀土應用于不銹鋼,目前主要在于改善工藝性能方面,比如鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。另外由于熱加工工藝性能在過去只能生產鑄件,加稀土元素后則可軋制成各種型材。
(五)鉻決定不銹鋼屬性的元素就是鉻,每種不銹鋼異型管都含有一定數量的鉻。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素,根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后,促使其內部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發展。
無縫異型管制造過程中偶爾會遇到缺陷問題,如果是在表面,用視覺就能檢測到,但是如果問題出在里面又該怎么辦呢?常用的檢測方法一般來說有磁粉檢測或滲透檢測兩種。
磁粉檢測或滲透檢測可有效的發現異型管表面裂紋、折疊、重皮、發紋、針孔等表面缺陷。對于鐵磁性材料、應優先采用磁粉檢測法,因其具有較高的檢測靈敏度;對于非鐵磁性材料,如不銹鋼異型管,則采用滲透檢測法。
當兩端預留切除余量較少時,由于檢測裝置的結構原因,兩端頭有時得不到有效的檢測,而異型管端頭是有可能存在裂紋或其他缺陷的部位。如果端頭存在有潛在的裂紋傾向,安裝時的焊接熱影響也有可能使潛在的裂紋擴展。因此,也應注意對焊后異型管一定區域的檢測,及時發現鋼管端頭缺陷的擴展。
對在線使用奧氏體異型管,當絕熱層損壞或可能有雨水滲進的部位,應注意進行滲透檢測,以發現應力腐蝕裂紋或點蝕等缺陷。但磁粉或滲透檢測只能對異型管外表面進行檢測,對內表面的缺陷則無能為力。對異型管內表面的檢測,特別是裂紋類缺陷的檢測,必須通過超聲波檢測來進行。鈦合金異型管是利用鈦合金制作的管子,其具有較高的力學性能、優良的沖壓性能。并且此類異型管可進行各種形式的焊接,接頭強度可達基體金屬強度的90%,且切削加工性能良好。鈦合金異型管對氯化物、硫化物和氨具有較高的耐蝕性能,在海水中的耐蝕性比鋁合金、不銹鋼、鎳基合金還高。
目前鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合號近30種。使用廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al- 2.5Sn(TA7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。鈦合金異型管按組織可分三類:一是鈦中加入鋁和釩等元素;二是鈦中加入鋁和錫元素;三是鈦中加入鋁鉻鉬釩等合金元素。按用途則可分為:耐熱合金、合金、耐蝕合金、低溫合金以及特殊功能合金等。而按混合元素分以鈦為基加入其他元素組成的合金。
中國于1956年開始鈦和鈦合金研究,60年代中期開始鈦材的工業化生產并研制成TB2合金。目前鈦合金異型管主要用于制作發動機壓氣機部件,其次為、導和高速的結構件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業中應用,用于制作電解工業的電極,發電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。
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