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无缝钢管的热连接方法
焊接是通过加热、加压,或两者并用,使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛,既可用于金属,也可用于非金属。
焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.
促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压.
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类.
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高无缝钢管焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
无缝钢管由整块金属制成的,表面上没有接缝的钢管,称为无缝钢管。根据生产方法,无缝管分热轧无缝钢管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等。按照断面形状,无缝钢管分圆形和异形两种,异形管有方形、椭圆形、三角形、六角形、瓜子形、星形、 带翅管多种复杂形状。大直径达650mm,小直径为 0.3mm。根据用途不同, 有厚壁管和薄壁管。无缝钢管主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅 炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构钢管。
无缝钢管用途很广泛。一般用途的无缝钢管由普通的碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制,产量多,主要用作输送流体的管道或结构零件。.2、根据用途不同分三类供应:a、按化学成分和机械性能供应;b、按机械性能供应;c、按水压试验供应。按a、b类供应的钢管,如用于承受液体压力,也要进行水压试验。3、专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、化工电力用,地质用无缝钢管及石油用无缝管等多种。
无缝钢管具有中空截面,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用钢管制造环形零件,可提高材料利用率,简化制造工序,节约材料和加工工时,已广泛用钢管来制造。
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钢管是一种经济钢材,是钢铁工业中的一项重要产品,通常占全部钢材总量的 10%左 右,它在国民经济中的应用范围极为广泛。由于钢管具有空心断面,因而适合作流体的输 送管道;同时与相同重量的圆钢比较,钢管的断面系数大、抗弯抗扭强度大,而成为各种机 械和建筑结构上的重要材料,尤其在石油钻采、冶炼和输送需用多,其次地址钻探、化工、 建筑工业、机械工业、飞机和汽车制造、以及锅炉、医疗器械、家具和自行车等方面,都需 要大量的各种钢管。近年来,随着原子能、火箭、 和航天工业等新技术的发展,使钢管 在国防工业、科学技术和经济建设中的地位愈加重要,有着工业“血管”之称。总的就用途 来说,管道用管多,结构次之。
钢管的种类繁多,用途不同,则技术要求各异,生产方法亦有所不同。目前生产的钢管 外径由 0.1~4500 毫米、壁厚为 0.01~250 毫米。
按生产方式分:钢管分为无缝管和焊管两大类,无缝钢管又可分为热轧管、冷轧管、冷 拔管和挤压管等;冷拔、冷轧是钢管的二次加工;焊管分为直缝焊管和螺旋焊管等。按钢管的断面形状分:按横断面形状可分为园管和异形管;异形管有:矩形管、菱形管、 椭圆管、六方管、八方管以及各种断面不对称管等;
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