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钢管分为 无缝钢管和焊接钢管。无缝钢管生 产过程是将实心管坯或钢锭穿成空 心的毛管,然后再将其轧制成所要 求尺寸的钢管。采用的穿孔和轧管 方法不同,就构成了生产无缝钢管 的不同方法。焊接钢管生产过程是 将管坯(钢板或带钢)弯曲成管状, 再把缝隙焊接起来成为钢管。因采 用的成型和焊接方法不同,就构成了生产焊接钢管的不同方法。
无缝钢管主要用热轧法生产。 挤压法主要用于生产难穿孔的低塑 性高合金钢管或异型钢管和复合金 属管。冷轧和冷拔法可将热轧管继 续加工成小直径和薄壁的钢管。焊接钢管工艺过程简单、生产 效率高、成本低、产品品种日益扩 大。无缝钢管和焊接钢管主要生产 方法见表1、2。
表1 无缝钢管和焊接钢管生产方法
生产方法 基 本 工 序
穿 孔 轧管
在自动轧管机组上
轧制
圆管坯在二辊式穿孔机
上穿孔
在带回送辊的二辊式轧
管机上带短顶头轧制
在周期轧管机组上
轧制
圆钢锭或管坯在二辊式
穿孔机上穿孔;
方形或多角形钢锭在水
压机上穿孔
在带变断面孔型的周期
轧管机上带长芯棒轧制
在连续式轧管机组
上轧制
圆管坯在三辊或二辊式
穿孔机上穿孔;
连铸方坯或方钢锭在二
辊式压力穿孔机上穿孔
在7~9架连轧管机上长
芯棒轧制;
附带张力减径机
在三辊轧管机组上
轧制
圆管坯在二辊式穿孔机
上穿孔;
连铸坯在三辊式穿孔机
上穿孔
在三辊式斜轧机上带长
芯棒轧制
在延伸轧管机组上
轧制
在二辊式穿孔机上穿孔 在带圆盘形拉力导辊的
二辊斜轧机上带长芯棒
轧制
在行星式轧管机组
上轧制
采用铸造空心管坯 在行星式轧管机上轧制
表2
生产方法 基 本 工 序
穿 孔 轧管
顶管法 在水压机上冲成杯形毛
在顶管机上顶制
挤压法 管坯加热后在挤压机上
挤压成型
可继续轧制或拔制
冷轧法 用热轧管料在冷轧管机
上轧制
冷拔法 用热轧或冷轧管料在冷
拔机上拔制
链式炉焊 加热的管坯通过焊管模
成型
成型同时焊接
连续炉焊 加热的管坯在辊式成型
焊接机上弯曲成型
成型同时焊接
电阻焊 在辊式成型机上连续弯
曲成型
在电阻焊管机上焊接
电弧焊 在压力机上压制成型或
在辊式弯曲机上卷曲成
型(直缝),在成型机上连
续弯曲成型(螺旋缝)
在埋弧自动焊管机上焊
电感焊 在辊式成型机上连续弯
曲成型
在电感焊管机上焊接



焊接钢管也称焊管,是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,设备投资少,但一般强度低于无缝钢管。 20世纪 30 年代以来,随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步,焊缝质量不断提高,焊接钢管的品种规格日益增多,并在越来越多的领域代替了无缝钢管。

  焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。直缝焊管生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加 30~ ,而且生产速度较低。因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。




(1)压扁试验 
  对外径D>22~400mm的钢管须做压扁试验,平板间距离h值按下式计算。 
      h=(1+α)S/(α+S/D) 
式中 S ——— 钢管壁厚,mm; 
   D ——— 钢管外径,mm; 
   α ——— 单位长度变形系数,优质碳钢和合金钢采用0.08;耐热钢采用0.07;不锈钢采用0.09。 
  

(2)扩口试验 
  壁厚≤8mm和外径≤159mm的优质碳钢和不锈钢管须做扩口试验。 
  

(3)水压试验 
  应逐根进行试验,试验压力P(MPa)按下式计算,但压力不超过20MPa 
     P=2×S×R/D 
式中 S ——— 钢管公称壁厚,mm; 
   D ——— 钢管公称外径,mm; 
   R ——— 允许应力,优质碳钢和合金钢为表2-7-4规定屈服点的80%;耐热钢和不锈钢为规定屈服点的70%。 
  可用涡流检验或超声波检验(等级C8)代替水压试验




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钢锭按钢水脱氧程度不同可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢3类。

沸腾钢是没有脱氧或没有充分脱氧的钢。这种钢液注入钢锭模后,随着温度的下降钢液中的碳和氧反应,排出大量一氧化碳气体,产生沸腾现象,所以叫沸腾钢。沸腾钢锭不产生集中的缩孔,所以钢锭的切头率比镇静钢约低5%~8%,但沸腾钢的偏析大,成分不均。 

浇注前脱氧充分,浇注时钢液平静,没有沸腾的钢叫镇静钢。它的组织致密,强度高,偏析少且成分均匀。由于形成中心缩孔而增加了切头率,所以镇静钢的成本比沸腾钢高。对力学性能等各项指标要求较高的和有特殊要求的钢,都铸成镇静钢锭。 

脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间,由于脱氧不完全,在浇注过程中仍有轻沸腾的钢,称为半镇静钢。它比镇静钢的中心缩孔小,切头率低;比沸腾钢的偏析少,力学性能好。 




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