无缝钢管的分类用途及生产工艺介绍

2017-02-20 16:30 来源：钢铁世界网作者：wujr

一、简介

无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。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。

二、地位

无缝钢管在我国钢管业中具有重要的地位。我国无缝钢管行业近几年出现了有史以来最快的发展，连续六年产销两旺，产品结构调整成效显著，自给率逐年提高。据不完全统计，我国现有无缝管生产企业约240多家，无缝钢管机组约250多套，年产能力约450多万吨。从口径看，＜φ76的，占35%，＜φ159-650的，占25%。从品种看，一般用途管190万吨，占54%；石油管76万吨，占5.7%；液压支柱、精密管15万吨，占4.3%；不锈管、轴承管、汽车管共5万吨，占1.4%。

三、质量要求

①钢的化学成分：钢的化学成分是影响无缝钢管性能最主要的因素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。

a. 合金元素：有意加入，根据用途

b. 残余元素：炼钢带入，适当控制

c. 有害元素：严格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）

炉外精炼或电渣重熔：提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。

②钢管几何尺寸精度和外形

a. 钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。

外径允许偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D：最大或最小外径mm

Di：名义外径mm

b. 钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关

壁厚允许偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：横截面上最大或最小壁厚

Si：名义壁厚mm

C．钢管椭圆度：表示钢管的不圆程度。

d. 钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差

e. 钢管弯曲度：表示钢管的弯度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度

f. 钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度

g. 钢管端面坡口角度和钝边

5．钢管表面质量：表面光洁要求

a. 危险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。

b. 一般性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。

产生原因：

① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。

② 生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。

③ 管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。

6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。

7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。

8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S

9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。

四、检验

1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。

①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。

②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi

③N—0仪：气体含量分析N、O

2．钢管几何尺寸及外形检查：

①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。

②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出最大点、最小点。

③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。

④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。

⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。

3．钢管表面质量检查：100%

①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。

②无损探伤检查：

a. 超声波探伤UT：

对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。

标准：GB/T 5777-1996 级别：C5级

b. 涡流探伤ET：（电磁感应）

主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。标准：GB/T 7735-2004

级别：B级

c. 磁粉MT和漏磁探伤：

磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。

标准：GB/T 12606-1999 级别： C4级

d. 电磁超声波探伤：

不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。

e. 渗透探伤：

荧光、着色、检测钢管表面缺陷。

4．钢管理化性能检验：

①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）

纵向，横向试样管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）

**、薄壁大口径、厚壁定标距。

备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760

②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2

标准试样10×10×55（mm）非标试样5×10×55（mm）

③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等

④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D

5．钢管工艺性能检验过程：

①压扁试验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）

L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08

②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格

③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°

④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）

6．钢管金相分析：

①高倍检验（微观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差

组织：M、B、S、T、P、F、A-S

脱碳层：内、外。

A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。

②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下。

a. 酸蚀检验法。

b. 硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。

c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。

五、异型断面钢管

1)概况：异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为D）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为BD）、变直径异型无缝钢管（代号为BJ）。由于在周长相等的条件下，圆面积最大，用圆形管可以输送更多的流体。

2)用途：异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。

3)分类：外六角内圆钢管、外圆内六角钢管、内外六角钢管、平椭圆钢管、椭圆钢管、三角管、L型钢管、八角管、蘑菇型管、面包型管、D型管、凹型管、凸型管、伞型管、P型管、元宝型管等异型钢管，异型钢管形状是根据用户需要而生产的。

4)保存要求：

1.对于保存异型钢管产品的场地或库房，应挑选在保洁整洁、排水畅达的地方，远离有害气体或粉尘的厂矿。地面上要扫除净尽杂草及一切杂物，维持钢材的整洁。

2.在库房里不能与酸、碱、盐、士敏土等对钢材有剥蚀性的材料堆放在一块儿。不一样品种的钢材应分类堆放，避免淆惑，避免接触腐蚀的物体

3.大型钢管、铁轨、辱钢板、大口径钢管、锻件等可以露天堆放

4.中小规模型钢、盘条、钢筋、中口径钢管、钢丝及钢丝绳等，可在通风令人满意的料棚内储存安放，切记上苫下垫

5.小规模钢材、薄钢板、钢带、**或异型钢管、各种冷轧、冷拔钢材以及价钱高、易腐蚀的金属制品，可储存安放入库

6.仓房应依据地理条件选定，普通的认为合适而使用平常的闭合式仓房，即有房顶有围墙、户牖严紧，设有通风装置的仓房

7.仓房要求常常维持相宜的贮存背景，晴天注意通风，雨天注意关闭防潮

5)圆管与异型钢管对比：圆环截面在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，因此，绝大多数钢管是圆管。但是，圆管也有一定的局限性，如在受平面弯曲的条件下，圆管就不如方、矩形管抗弯强度大，一些农机具骨架、钢木家具等就常用方、矩形管。根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。

2.无缝钢管的分类及其用途

无缝钢管，因其用途不同而分为如下若干品种：

1.结构用无缝钢管（GB/T8162-1999）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。

2.流体输送用无缝钢管（GB/T8163-1999）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管

3.低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-1999）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。

4.高压锅炉用无缝钢管（GB5310-1995）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。

5.化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-86）是适用于工作温度为-40~400℃、工作压力为10~30Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。

6.石油裂化用无缝钢管（GB9948-88）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。

7.地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。

8.金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。

9.石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。

10.船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。

11.汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。

12.柴油机用高压油管（GB3093-86）是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管。

13.液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。

14.冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-83）是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。

15.结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-1994）是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。

16.流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-1994）是用于输送流体的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。

此外

按断面形状分类又分为：圆形断面管、异形断面管

按材质分类分为：碳素钢管、合金钢管、不锈钢管、复合管

按连接方式分类分为：螺纹连接管、焊接管

按生产方式类分为：热轧（挤、顶、扩）管、冷轧（拔）管

3.无缝钢管的壁厚等级表示方法

（GB标准）钢管壁厚等级（Sch）表示方法钢管的壁厚等级系列的表示方法在不同标准中所表示的方法各不相同。主要有三种表示方法：

1）以管子表号（Sch）表示：对于碳钢管壁厚有：Sch10、20、30、40、60、80、100、120、140、160等10个等级（若数字后面加S，表示不锈钢管）；对于不锈钢壁厚系列有：5S、10S、40S、80S四个等级

2）以管子重量表示，如STD(标准重量)，XS(加厚管)，XXS(特厚管)

3）以钢管壁厚尺寸表示，即“管外径×壁厚”，如φ89X4

以下是无缝钢管壁厚尺寸规格表：

（“φ”表示圆柱材料器材的直径）

热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-200mm，冷轧无缝钢管外径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。

4.无缝钢管材质钢号表示方法

一、无缝钢管材质钢号表示方法概述

钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。

二、无缝钢管材质钢号表示方法的分类说明

1．碳素结构钢

①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。

②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为 A、B、C、D。脱氧方法符号 F表示沸腾钢，B表示半镇静钢，Z表示镇静钢，TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即ZT和TZ 都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。

③专门用途的碳素钢，例如：桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。

2．优质碳素结构钢

①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。

②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。

③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为 0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。

3．碳素工具钢

①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。

②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。

③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。

④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别例如“T8MnA”。

4．易切削钢

①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。

②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢其钢号为“Y30”。

③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。

5．合金结构钢

①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。

②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%„„时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3 、4„„等。例如18Cr2Ni4WA。

③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。

④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。

⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。

6．低合金高强度钢

①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。

②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。

7．弹簧钢

弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素相同，后者基本上与合金结钢相同。

8．滚动轴承钢

①钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。

②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。

9．合金工具钢和高速工具钢

①合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量＜1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、 3Cr2W8V。

②钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。

③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“ W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。

10．不锈钢和耐热钢

①钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤ 0.08%者,钢号前分别冠以“ 00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。

②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮„„等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。

11．焊条钢

它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2 Cr13”。

12．电工用硅钢

①钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，Q表示电工用冷轧取向硅钢。

②字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。

③钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。

13．电工用纯铁

①它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例DT3。

②在数字后面所加的字母表示电磁性能：A——高级、E——特级、C——超级，例如DT8A

一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件，如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货；冷轧以热处理状态交货。

5.无缝钢管制作工艺

无缝钢管的制作工艺分为两种，一种是热轧，一种是冷轧。

1.热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库

2.冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库。

轧制无缝管的原料是圆管坯，圆管胚要经过切割机的切割加工成长度约为1米的坯料，并经传送带送到熔炉内加热。钢坯被送入熔炉内加热，温度大约为1200摄氏度。燃料为氢气或乙炔。炉内温度控制是关键性的问题.圆管坯出炉后要经过压力穿孔机进行穿空。一般较常见的穿孔机是锥形辊穿孔机，这种穿孔机生产效率高，产品质量好，穿孔扩径量大，可穿多种钢种。穿孔后，圆管坯就先后被三辊斜轧、连轧或挤压。挤压后要脱管定径。定径机通过锥形钻头高速旋转入钢胚打孔，形成钢管。钢管内径由定径机钻头的外径长度来确定。钢管经定径后，进入冷却塔中，通过喷水冷却，钢管经冷却后，就要被矫直。钢管经矫直后由传送带送至金属探伤机（或水压实验）进行内部探伤。若钢管内部有裂纹，气泡等问题，将被探测出。钢管质检后还要通过严格的手工挑选。钢管质检后，用油漆喷上编号、规格、生产批号等。并由吊车吊入仓库中。

一般来说冷轧无缝钢管的生产流程要比热轧要复杂，管坯首先要进行三辊连轧，挤压后要进行定径测试，如果表面没有响应裂纹后圆管要经过割机进行切割，切割成长度约一米的坯料。然后进入退火流程，退火要用酸性液体进行酸洗，酸洗时要注意表面是否有大量的起泡产生，如果有大量的起泡产生说明钢管的质量达不到相应的标准。外观上冷轧无缝钢管要短于热轧无缝钢管，冷轧无缝钢管的壁厚一般比热轧无缝钢管要小，但是表面看起来比厚壁无缝钢管更加明亮，表面没有太多的粗糙，口径也没有太多的毛刺。

6.热轧无缝钢管与冷轧无缝钢管的区别

冷轧无缝钢管往往是小直径的，热轧无缝钢管往往是大直径的。冷轧无缝钢管的精度高于热轧无缝钢管，价格也高于热轧无缝钢管。

热轧是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。

工艺上区别

1、冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲，从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力；而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲。

2、热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差异。冷弯薄壁型钢截面上的残余应力分布是弯曲型的，而热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布是薄膜型。

3、热轧型钢的自由扭转刚度比冷轧型钢高，所以热轧型钢的抗扭性能要优于冷轧型钢。

优缺点不同

热轧无缝管

优点:

可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。

缺点:

1.经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多

2.不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。

3.热轧的钢材产品，对于厚度和边宽这方面不好控制。我们熟知热胀冷缩，由于开始的时候热轧出来即使是长度、厚度都达标，最后冷却后还是会出现一定的负差，这种负差边宽越宽，厚度越厚表现的越明显。所以对于大号的钢材，对于钢材的边宽、厚度、长度，角度，以及边线都没法要求太精确。

冷轧无缝管

优点：

成型速度快、产量高，且不损伤涂层，可以做成多种多样的截面形式，以适应使用条件的需要；冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形，从而提高了钢材的屈服点。

缺点:

1.虽然成型过程中没有经过热态塑性压缩，但截面内仍然存在残余应力，对钢材整体和局部屈曲的特性必然产生影响。

2.冷轧型钢样式冷轧无缝管一般为开口截面，使得截面的自由扭转刚度较低。在受弯时容易出现扭转，受压时容易出现弯扭屈曲，抗扭性能较差。

3.冷轧成型钢壁厚较小，在板件衔接的转角处又没有加厚，承受局部性的集中荷载的能力弱。

7.解密无缝钢管的酸洗工艺

一、酸洗概述

利用酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物的方法称为酸洗。氧化皮、铁锈等铁的氧化物(Fe3O4，Fe2O3，FeO 等)与酸溶液发生化学反应，形成盐类溶于酸溶液中而被除去。

二、酸洗常用介质

酸洗用酸有硫酸、盐酸、磷酸、硝酸和混合酸等。注意在酸洗时务必加入酸洗缓蚀剂，防止酸对金属的腐蚀。

三、酸洗工艺

主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法。一般多用浸渍酸洗法，大批量生产中可采用喷射法。钢铁零件一般在 10％～20％(体积)硫酸溶液中酸洗，温度为 40℃。当溶液中含铁量超过 80g/L，硫酸亚铁超过 215g/L 时，应更换酸洗液。常温下，用 20％～80％(体积)的盐酸溶液对钢铁进行酸洗，不易发生过腐蚀和氢脆现象。由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂。清洗后金属表面成银白色，同时钝化表面，提高不锈钢抗腐蚀能力。为了消除硅藻土载体表面吸附，减少色谱峰拖尾，载体在使用前需进行酸洗或碱洗处理。酸洗是把载体用 6mol/L 盐酸浸煮 2h 或浓盐酸加热浸煮30min，过滤，用水洗至中性，烘干。酸洗可除去表面上的铁、铝、钙、镁等杂质，但不能除去硅醇基。酸洗载体适宜于分析酸性样品。

四、作用

对精密无缝钢管表面进行除油、除锈，以便进行下道工序处理做准备。在生产过程中，酸洗过程就是为了去除表面氧化皮，后经过润滑处理（碳素钢-磷皂化，不锈钢-牛油石灰，铜铝管-涂油），用老工艺-镀铜），再进行拔制深加工。钢管如果不酸洗、表面可能有氧化物和油污，磷化液核能无法将它们除去，磷化质量会降低。

8.无缝钢管近年来发展概况

1984~2003年，我国的无缝钢管生产得到了飞速发展，取得了举世瞩目的成就，按《中国钢管50年》的观点：这一时期属于提高与发展期。生产量从127.7万吨提高到699.5万吨，增长了4.49倍；从1993年的年产284万吨起，我国已跃居无缝钢管第一生产大国。我国无缝钢管品种结构方面的矛盾已得到根本的缓解，产品质量已基本满足国内市场需求。自1953年生产出第1根无缝钢管以来,我国无缝钢管行业开始了从无到有;从小到大的发展历程,目前正在向无缝钢管强国进军。

2000年以来，我国钢管行业高速发展，钢管产量增长与全成品钢材增长几乎同步，即成品钢材平均每年以21．64%高速增长，其中钢管以20．8%的高速增长，管材比保持在7．0%左右。产量居世界第一位，成为名副其实的钢管大国。随着我国无缝钢管产能的迅速扩大,在不断满足国内市场需求的同时,无缝钢管出口量也在不断增长。

我国无缝钢管的出口量呈上升趋势,从2000年出口32.87万吨到2005年出口139.24万吨,5年增加了100多万吨;而进口量的增加相对于出口量的增加并不明显,5年只增加了32.3万吨。

改革开放以前，无缝钢管生产主要是以自动轧管机组为主和少量的其他形式轧机(如三辊轧管机、生产大口径的周期式轧管机等)。80年代中期，宝钢从德国引进了第一条先进的连轧管机组生产线，主要生产油井管和锅炉管，其全自动化的生产方式和高效的生产能力以及良好的产品质量，让无缝钢管同行开阔了眼界，增长了见识。这之后，天津钢管、衡阳钢管、包钢无缝、鞍钢无缝也都相继引进了连轧管机组生产线。另外，烟台钢管、成都无缝、大冶特钢也相继引进了ACCU-ROOL轧管机和ASSEL轧管机组。这些机组不仅引进了先进的生产工艺，而且还引进了先进的自动化控制系统和在线质量检测系统。如测温、测长、测径、测厚、测速(轧制速度、辊道速度)、测力(轧制力、扭距)和各种无损检测设备以及生产工艺软件等。这些机组的引进使我国无缝钢管的生产得到了飞速发展，也使其装备达到世界领先水平。

随着轧管机组水平的提高,我国无缝钢管产品标准中绝大多数质量技术指标已与国际接轨;产品整体质量水平与国际水平相当,几何尺寸精度与国际水平相同,众多产品已取得国际相关组织的认证(可);出口产品一般按国际标准组织生产。在品种结构调整上也取得了可喜的成绩;除锅炉管需大量进口外,国产的其他产品基本上能满足国内需求,部分技术难度大;附加值高;质量要求高的产品还有相当数量的出口。

我国无缝钢管生产经过半个多世纪的努力,取得了举世瞩目的成就,钢管产量已占全世界总产量的40%左右,出口量迅速增加,品种结构得到了优化,产品质量得到了提高,装备水平大幅度提升;但是,我国无缝钢管装备技术依赖国外的局面还没有得到根本改变,自主创新能力不强,供大于求的矛盾日益突出;尽管钢管产量巨大,但高端产品仍不能完全满足国内需求,要实现钢管强国这一目标还有相当长的一段路程。

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