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其中过热区组织由于焊接的温度在1100℃以上,奥氏体晶粒急剧长大,冷却后晶粒粗大,在一定的化学成分和冷速条件下还会形成硬而脆的晶相。此外,由于温度梯度的存在也会产生焊接应力。其综合结果,焊缝区的综合机械性能比母材低。焊管物理无缝化就是通过焊缝热处理,达到应力、均化和细化组织、提高焊接热影响区综合机械性能的目的,而其根本目的是应力。焊管物理无缝化处理主要有两种方法:焊缝局部处理法和整体加热处理法。由于主要是焊缝热影响区有硬化现象、机械性能低下,所以我们首先应考虑对焊缝热影响区进行局部处理。 焊缝局部常化处理的方法是采用中频感应加热装置将焊缝热影响区加热至约927。9℃,然后空冷至538℃以下,随后水冷。对于直径较小的钢管,采用管坯整体加热方式处理,然后空冷或在带有可控气氛的冷却室中冷却。以上讲的是高频直缝焊管的无缝化技术。至于大口径直缝埋弧焊管其用途上要是作为输送管,在无缝化方面的要求就有所区别,在焊缝上由焊接工艺控制余高,再用扩径方法(机械扩径或水压扩径)来应力。无缝化钢管无缝化钢管知识解释油专用管、管线管、标准管、机械管、结构管、承压管和不锈钢管等7个方面的各占比例的对照,说明焊管用量在比例上大大超过了无缝管,在前面已谈到美国高压锅炉管都用上了焊管,其焊管发展水平之高就可想而知了。
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焊管“无缝化”的含义焊管和无缝管相比,大的区别是焊管有一道焊缝。由于有了焊缝,使外形凸出高于母材很多,明显地看出了“缝”;同时,内部物理性质上也产生了变化。如果能够在这两个方面—外在与内在,都能使焊缝与母材相同、相近或者相等母材性能,等同于无缝,这就是“无缝化”的含义。“无缝化”的两个方面如上所述,焊管无缝化包含两个方面的内涵,几何无缝化,使焊缝余高尽可能小;物理无缝化,使焊缝(包括周围热影响区)的物理性能趋于与母材一致。 焊管的几何无缝化光滑地掉焊缝处因挤压焊接后所形成的外毛刺和内毛刺,使焊管在几何外形上几乎看不到焊缝。我国和美国标准中内毛刺的残留高度大致上规定了两档精度:档(O.127mm;第二档0.254mm)。焊管的物理无缝化几何无缝化处理后的焊管虽然外表上已几乎看不到焊缝,但焊缝内部的金相组织与母材仍有较大区别,焊缝区的机械性能较低。为此,需要经过热处理细化焊缝区的晶粒、去除焊接应力,实现与母体金相组织、机械性能的一致化,这个过程我们称之为焊管的物理无缝化。
1981~2004年,我国无缝钢管产量及表观消费量总的变化趋势是稳定、同步增长,1999年以前消费量一直高于生产量,并有一定波动(80万t左右)。2002年前表观消费量略大于国内生产量,2003年基本持平,2004年生产量略大于表观消费量,预计2005年生产量将开始明显超过表观消费量。中国无缝钢管行业产能建设现状目前我国有无缝管厂家130家左右,近200台套机组。其中能生产热轧成品管且工艺技术装备较完整的有近30家,生产总量超过了600万t,占无缝钢管总量的60%以上。 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,是无缝钢管生产的主导企业。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。
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