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鍍鋅方管是一種具以熱軋或冷軋鍍鋅帶鋼或鍍鋅卷板為坯料經冷彎曲加工成型后再經高頻焊接制成的方形截面形狀尺寸的空心方形的截面型鋼鋼管;或將事先做好的冷彎空心型鋼管再經熱浸鍍鋅加工而成的鍍鋅方矩管。
鍍鋅方管從生產工藝上是分為熱鍍鋅方管和冷鍍鋅方管的。正是由于這兩種鍍鋅方管的加不相同也就造就了它們很多不同的物理和化學性質。總的來說它們在強度、韌性和機械性能方面都有很多的區別。
熱鍍鋅方管:是在使用鋼板或者是鋼帶卷曲成型后焊接制成的方管,并在這種方管的基礎上將方管置于熱鍍鋅池中經過一系列化學反響后又形成的一種方管。熱鍍鋅方管的生產工藝較為簡單,且生產效率是很高的,品種規格也多,這種方管所需要的設備和資金很少,適合小型鍍鋅方管廠家的生產。但是從強度上來說這種鋼管的強度是遠遠低于無縫方管的。
而冷鍍鋅方管是在所用的方管上利用冷鍍鋅的原理來使方管具有防腐蝕的性能。與熱鍍鋅不同冷鍍鋅涂料主要通過電化學原理來進行防腐,因此必須保證與鋼材的充分接觸,產生電極電位差,所以鋼材表面處理很重要。
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大口徑無縫鋼管經冷拉、冷軋等冷加工成型的鋼材,不經任何熱處理而直接交貨的狀態,稱為冷拉或冷軋狀態。與熱軋(鍛)狀態相比,冷拉(軋)狀態的鋼材尺寸精度高、表面質量好、表面粗糙度低,并有較高的力學性能,由于冷拉(軋)狀態交貨的鋼材表面沒有氧化皮覆蓋,并且存在很大的內應力,極易遭受腐蝕或生銹,因而冷拉(軋)狀態的鋼材,其包裝、儲運均有較嚴格的要求,一般均需在庫房內保管,并應注意庫房內的溫濕度控制。
大口徑無縫鋼管鋼材在熱軋或鍛造后不再對其進行專門熱處理,冷卻后直接交貨,稱為熱軋或熱鍛狀態,熱軋(鍛)的終止溫度一般為800~900℃,之后一般在空氣中自然冷卻,因而熱軋(鍛)狀態相當于正火處理。
所不同的是因為熱軋(鍛)終止溫度有高有低,不像正火加熱溫度控制嚴格,因而鋼材組織與性能的波動比正火大。目前不少鋼鐵企業采用控制軋制,由于終軋溫度控制很嚴格,并在終軋后采取強制冷卻措施,因而鋼的晶粒細化,交貨鋼材有較高的綜合力學性能。無扭控冷熱軋盤條比普通熱軋盤條性能優越就是這個道理,熱軋(鍛)狀態交貨的鋼材,由于表面覆蓋有一層氧化鐵皮,因而具有一定的耐蝕性,儲運保管的要求不像冷拉(軋)狀態交貨的鋼材那樣嚴格,大中型型鋼、中厚鋼板可以在露天貨場或經苫蓋后存放。
大口徑無縫鋼管鋼材出廠前經退火熱處理,這種交貨狀態稱為退火狀態。退火的目的主要是為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內應力,并為后道工序作好組織和性能上的準備,合金結構鋼、保證淬透性結構鋼、冷鐓鋼、軸承鋼、工具鋼、汽輪機葉片用鋼、鐵索體型不銹耐熱鋼的鋼材常用退火狀態交貨。
按強度分為300、350、400和450MPa等4個級別。主要有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。:“Q”是屈服的“屈”字的漢語拼音大寫字頭,其后數字為該牌號小屈服點(σs)值,其后的符號是按照該鋼雜質元素(硫、磷)含量由高到低并伴隨碳、錳元素的變化而分為A、B、C、D四等。其中A、B級鋼通常稱16Mn
C:0.12~0.20; Mn:1.20~1.60; Si:0.20~0.55; 抗拉強度:470~660牛/平方毫米; 屈服強度:275~345牛/平方毫米; 伸長率:21%。具體值要根據鋼材的厚度或直徑,以上數據對應鋼材的厚度或直徑為:16~100mm
標準:GB8163-2008(輸送流體用) GB6479-2000(高壓化肥設備用無縫鋼管)
16Mn直縫鋼管由于碳含量低,淬硬傾向減小,冷裂紋傾向降低。但隨著強度級別的提高,板厚的加大, 仍然具有一定的冷裂紋傾向。在現場焊接時由于常采用纖維素焊條、自保護藥芯焊絲等含氫量高 的焊材,線能量小,冷卻速度快,會增加冷裂紋的敏感性,需要采取必要的焊接措施,如焊前預熱等。
焊接熱影響區脆化往往是造成16Mn直縫鋼管發生斷裂,誘發災難故的根源。出現局部脆化主要有兩個 區域,即熱影響區粗晶區脆化,是由于過熱區的晶粒過分長大以及形成的不良組織引起的,多層 焊時粗晶區再臨界脆化,即前焊道的粗晶區受后續焊道的兩相區的再次加熱引起的。這可以通過 在鋼中加入一定量的Ti、Nb微合金化元素和控制焊后冷卻速度獲得合適的t8/5來改善韌性。
隨著16Mn直縫鋼管含碳量的降低,焊接氫致裂紋敏感性降低,為避免產生裂紋所需的工藝措施減少,焊接熱影響區的性能損害程度降低。但由于焊接時16Mn直縫鋼管經歷著一系列復雜的非平衡的物理化學過程,因而可能在焊接區造成缺陷,或使接頭性能下降,主要是焊接裂紋問題和焊接熱影響區脆化問題。
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