無（wú）縫鋼管
無縫鋼管（guǎn）具有中空截（jié）麵（miàn），大量用（yòng）作輸送（sòng）流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等（děng）實心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時，重量較輕，是一種經濟截麵鋼材，廣泛用於製造結構件和機械零件，如石油鑽杆、汽（qì）車傳動軸、自行車架（jià）以及（jí）建築施工中（zhōng）用的鋼腳手架等用鋼（gāng）管製（zhì）造環（huán）形零件，可提高材料利用率，簡化（huà）製造工序，節約材料和加工工時，已廣泛用鋼（gāng）管（guǎn）來（lái）製造。鋼材力學性能是保證鋼材最終使用性能（機械性能）的重要指標，它取決於鋼的化學成分和熱處理製度。在（zài）鋼（gāng）管標準中（zhōng），根據不同的使用要求，規定（dìng）了拉伸性能（抗（kàng）拉強度、屈服強度或屈（qū）服點、伸（shēn）長率）以及硬度、韌（rèn）性指標，還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度（σb）
試樣在拉伸過程（chéng）中，在拉斷時所承受的最大（dà）力（Fb），除以試樣原（yuán）橫截麵（miàn）積（So）所得的應力（σ），稱為抗拉強度（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材（cái）料在拉力（lì）作用下抵抗破壞（huài）的最大能力。
②屈服點（diǎn）（σs）
具有屈服現象的金屬材料，試樣在拉伸過程中力不增加（保（bǎo）持恒定）仍能繼續伸長時的應力，稱屈服點。若（ruò）力發生下降時（shí），則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2（MPa）。
上屈服點（σsu）：試樣發生屈服而力（lì）首（shǒu）次下降前的最大應力（lì）； 下屈服點（σsl）：當不（bú）計初始瞬時效應時，屈服階段中的最小應力。
屈服點的計算公式為：
式中（zhōng）：Fs--試樣拉伸過程中屈服力（lì）（恒定），N（牛頓）So--試（shì）樣原始橫截麵（miàn）積，mm2。
③斷後伸長率（σ）
在（zài）拉伸試驗中，試（shì）樣拉（lā）斷後其標距所增加的長度與原標距（jù）長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位（wèi）為%。計算公式為：σ=（Lh-Lo）/L0*100%
式中：Lh--試樣拉斷後的標距長度，mm； L0--試樣原（yuán）始標距長度（dù），mm。
④斷麵收縮率（ψ）
在拉伸試驗中，試樣拉斷後其縮（suō）徑處橫截麵積的最大（dà）縮減量與原始橫截麵積的百分比（bǐ），稱為斷麵收縮率。以ψ表示，單（dān）位為%。計算公（gōng）式如下：
式（shì）中：S0--試樣原始橫截麵積，mm2； S1--試樣拉斷後縮徑處的最少橫截麵（miàn）積，mm2。
⑤硬度（dù）指標
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表麵的能力，稱為硬度。根據試驗方法和適用範圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對於管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
A、布（bù）氏硬度（HB）
用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的（de）試驗力（F）壓入式樣表麵，經規定保持時間後卸除試驗（yàn）力，測量（liàng）試（shì）樣表（biǎo）麵的壓痕（hén）直徑（L）。布氏硬度值（zhí）是以試驗力除以壓痕球形表麵積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位為N/mm2(MPa)。
其計算公式（shì）為：
式中：F--壓入金屬試樣表麵的試驗力，N； D--試（shì）驗用鋼球直徑，mm； d--壓痕平均直徑，mm。
測定布氏硬度較準確可靠，但一般HBS隻適用於450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對（duì）於較硬的鋼或（huò）較薄的（de）板材不適用。在鋼管（guǎn）標準中，布氏硬（yìng）度用途最（zuì）廣，往往以壓痕直徑d來表（biǎo）示該材料的硬度（dù），既直觀，又方便。
舉例：120HBS10/1000/30：表示用（yòng）直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持30s（秒）測得的布（bù）氏硬度值（zhí）為120N/ mm2（MPa）。
無縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無縫鋼管由普通的碳素（sù）結構鋼、低合金結構鋼或合金結構鋼軋製，產量最多，主要用作輸送流體的管道或結（jié）構零件。.2、根據用途不同分三類供（gòng）應：a、按化學成分和機械性能供應；b、按機械性能供應；c、按水壓（yā）試驗供應。按a、b類供應的（de）鋼管，如用於承受液體壓力，也要進行水壓試驗。3、專門用途的無縫管有鍋爐用無縫管、地質用無縫鋼管（guǎn）及（jí）石油用無縫管（guǎn）等多種（zhǒng）。是指交貨產品的最終塑性變形或（huò）最終熱處理的狀態（tài）。一般不（bú）經過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔（軋）狀態或製造狀態；經過熱處理交貨的稱熱處理（lǐ）狀態（tài），或根據熱處（chù）理的類（lèi）別（bié）稱正火（常化）、調質、固溶、退火狀態。訂貨時，交貨狀態需在合同中（zhōng）注明。重量交（jiāo）貨狀態：
實際重量－－交貨時，其產品重量是按稱重（過磅）重量（liàng）交貨（huò）；
理（lǐ）論（lùn）重量－－交貨時（shí），其產品重量是按鋼材公稱尺寸計（jì）算得出的重量。①熱軋無縫鋼管主要生產工序（△主要檢驗工序）：
管坯準（zhǔn）備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管（guǎn）→鋼管再加熱（rè）→定（減）徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗△(無損、理化、台檢) →入庫
②冷軋（拔）無縫鋼管主要生產工序：
坯料準備→酸洗潤滑（huá）→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢（jiǎn）驗
一般的無縫鋼管的生產工藝可（kě）以分為冷拔與熱軋（zhá）兩種，冷（lěng）軋無縫鋼管的（de）生（shēng）產流（liú）程一般要比熱軋要複雜，管（guǎn）坯首先要進行三輥連軋，擠壓後要進行定徑測試，如果（guǒ）表麵沒有響應裂紋後圓管要經過割機進行切割，切割成長度約一米的坯料。然後進入退火流程，退火要用酸性液體進行酸洗，酸洗時要注意表麵是否有（yǒu）大（dà）量的起泡產生，如果有大量的起泡產生說明鋼管的質量達不到相應（yīng）的（de）標準。外觀上冷軋無縫鋼管要短於熱軋（zhá）無縫鋼管，冷軋無縫（féng）鋼管的壁厚一般比熱軋無縫鋼管要小，但是表麵看起來比厚壁無縫鋼管更加明（míng）亮，表麵沒有太多的粗糙，口徑也沒有太（tài）多的毛刺。
熱軋無縫（féng）鋼管的交（jiāo）貨狀態一（yī）般是熱軋狀態經過熱處理後進行（háng）交貨（huò）。熱（rè）軋無縫鋼管在經過質檢後要經過工作人員的嚴格的手工挑選，在（zài）質檢後要進（jìn）行表麵塗（tú）油，然後緊接著是多次的（de）冷拔實驗，熱軋處理後要進行穿孔的實驗（yàn），如果穿孔擴（kuò）徑過大就要（yào）進行矯直矯正。在矯直後再由傳送裝置傳送到探傷機進（jìn）行探傷實驗（yàn），最後貼上標簽、進（jìn）行（háng）規格（gé）編（biān）排（pái）後（hòu）放置到到倉（cāng）庫當中。
圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜（xié）軋（zhá）、連軋或擠壓→脫管→定徑（或（huò）減徑）→冷卻→矯直→水（shuǐ）壓試驗（或探傷）→標記→入庫 無縫鋼管是（shì）用鋼錠或實心管坯經穿孔製成毛管，然後經（jīng）熱軋、冷軋或冷撥製成。無縫（féng）鋼管的規格用外徑（jìng）*壁厚毫米數表示。
熱軋無縫管（guǎn）外徑一般大於32mm，壁厚2.5-200mm，冷軋無縫鋼管外徑可以到6mm，壁（bì）厚可到0.25mm，薄壁（bì）管外徑可到5mm壁厚小於0.25mm，冷軋比熱軋尺寸精度高。
一般用無縫鋼管是用10、20、30、35、45等優質碳結鋼16Mn、5MnV等（děng）低合金結構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結鋼熱軋或冷軋製成的。10、20等低碳鋼製造的無縫管主要用於流體輸送管道。45、40Cr等中碳鋼製成（chéng）的無縫管用來製造機（jī）械零件，如汽車、拖拉機（jī）的受力零件。一般（bān）用無縫鋼管（guǎn）要保證強度和壓（yā）扁試驗。熱軋鋼管以熱（rè）軋狀態或熱處理（lǐ）狀態（tài）交貨；冷軋以熱處（chù）理狀態交貨。
熱軋，顧名（míng）思義，軋件的溫（wēn）度高，因此變形抗力小，可以（yǐ）實現大的變形量。以鋼板的軋製為例，一般連鑄坯厚度在230mm左右，而經過粗軋和精軋，最終厚度為1~20mm。同時，由（yóu）於鋼（gāng）板的寬（kuān）厚比小，尺寸精度（dù）要求相對低（dī），不容易（yì）出現板形問題，以（yǐ）控製（zhì）凸度為主。對於（yú）組織有（yǒu）要求的，一般通過控軋（zhá）控冷（lěng）來實現，即（jí）控製精軋的開軋溫度、終（zhōng）軋溫度.圓管坯→加熱→穿孔→打（dǎ）頭→退火→酸洗→塗油（鍍銅）→多道次冷拔（冷軋）→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗（探（tàn）傷）→標記→入庫。（一）質量要求
①鋼的（de）化學成分：鋼的化學成分是影響無縫鋼管性（xìng）能最主（zhǔ）要的因素（sù）之一，也是製定軋管工（gōng）藝參數和鋼管熱處理工藝參數的主要依據。
a. 合金（jīn）元素：有意加入，根據用途
b. 殘餘元素：煉鋼帶入，適當控製
c. 有害元（yuán）素：嚴格控（kòng）製（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（N、H、O）
爐外精煉或電（diàn）渣（zhā）重（chóng）熔：提高鋼中化（huà）學成分的均勻性和鋼的純淨（jìng）度，減少管坯中的非金屬夾（jiá）雜物並改善其分布形態。
②鋼管（guǎn）幾（jǐ）何尺寸精度和外形
a. 鋼管外徑精度：取決於定（減）徑方法、設備運轉情況（kuàng）、工藝製度等。
外徑允許偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： 最大或最小外（wài）徑mm
Di：名義外徑mm
b. 鋼管壁厚精度：與（yǔ）管坯的（de）加熱質量，各變（biàn）形工（gōng）序（xù）的工藝設計（jì）參數和調整參數，工具（jù）質量及其潤滑質量等有關
壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫截麵上最大或最小壁厚
Si：名義壁厚mm
C．鋼管橢圓度：表示鋼管（guǎn）的不圓程度。
d. 鋼管（guǎn）長度：正常（cháng）長度、定（倍）尺長度、長度允許偏差（chà）
e. 鋼管（guǎn）彎曲度：表（biǎo）示鋼管的彎度：每米鋼管長度的彎（wān）曲度、鋼管全長的彎曲度
f. 鋼管（guǎn）端麵切斜度：表示鋼管（guǎn）端麵與鋼管橫截麵的傾斜程度
g. 鋼（gāng）管端麵坡口角度和鈍邊
5．鋼管表麵質量：表麵光潔要求
a. 危險性缺陷：裂紋、內折、外折、軋破、離層、結疤、拉凹、凸包等。
b. 一（yī）般性缺（quē）陷：麻（má）坑、青線（xiàn）、劃傷、碰傷、輕微的內、外直道、輥印等。
產生原因：
① 由於（yú）管坯的表麵缺陷或內部缺陷所帶來的。
② 生產過程中產生的，如（rú）軋製（zhì）工藝（yì）參數設計不正確，模具表麵不光滑，潤（rùn）滑（huá）條件不好（hǎo），孔型設計及調整不合理。
③ 管坯（鋼管）在加熱軋製，熱處理（lǐ）以及（jí）矯直過程中，如果因為加（jiā）熱溫度控製不當，變形不均勻，加熱冷卻速（sù）度不合理或矯直變形量（liàng）太大而產生過大的殘餘應力，那麽也有可能導致鋼管產生（shēng）表麵裂紋（wén）。
6．鋼管理化性能：常溫力學性能、高溫力學（xué）性能、低溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取決於鋼的化學成分，組織結構和鋼的純淨度以及（jí）鋼管的熱處（chù）理方（fāng）式等（děng）。
7．鋼管工藝性能：壓扁、擴（kuò）口（kǒu）、卷邊、彎曲、焊接等（děng）。
8．鋼管金相（xiàng）組織：低倍組織（宏觀（guān））、高倍組織（微觀） M、B、P、F、A、S
9．鋼管特（tè）殊要求：合同附件、技術協議（yì）。
（二）無（wú）縫鋼管質量檢驗方法（fǎ）：
1．化（huà）學成分分析：化（huà）學分析法、儀器分析（xī）法（紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。
①紅（hóng）外C—S儀：分析鐵（tiě）合金，煉（liàn）鋼原材料，鋼鐵中的C、S元素。
②直讀光譜儀：塊狀試樣中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi
③N—0儀：氣體含量分析N、O
2．鋼管幾（jǐ）何尺寸及外形檢（jiǎn）查：
①鋼管壁（bì）厚檢查：千分尺、超聲測厚儀，兩（liǎng）端不（bú）少於（yú）8點並記錄。
②鋼管外徑、橢圓度檢查：卡規、遊標卡尺、環規，測出最大點、最小（xiǎo）點。
③鋼管長度檢查：鋼（gāng）卷尺、人工、自動測長。
④鋼管（guǎn）彎曲度檢查：直尺、水平（píng）尺（1m）、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。
⑤鋼管端麵坡口角度和鈍邊檢查：角尺、卡（kǎ）板。
3．鋼管（guǎn）表麵質量檢（jiǎn）查：100%
①人工肉眼檢查：照（zhào）明條件、標準、經驗、標識、鋼管轉動。
②無損探傷檢查：
a. 超聲波探傷UT：
對於各種材質均勻的材料表麵及（jí）內部裂紋缺陷比較敏感。
標準（zhǔn）：GB/T 5777-1996 級別：C5級
b. 渦流（liú）探傷ET：（電磁感應）
主要對（duì）點狀（孔洞形）缺陷敏感。 標準：GB/T 7735-2004
級（jí）別：B級
c. 磁粉MT和漏磁探傷：
磁力探傷，適用於（yú）鐵磁（cí）性材料的表麵和近表麵缺陷的檢測（cè）。
標準：GB/T 12606-1999 級別： C4級（jí）
d. 電磁超聲波探傷：
不需要耦（ǒu）合介質，可以應用於高溫高速，粗燥的鋼管表麵探傷。
e. 滲透（tòu）探傷：
熒光、著色、檢測鋼（gāng）管表麵缺陷。
4．鋼（gāng）管理化（huà）性能檢驗：
①拉伸試驗（yàn）：測應力和變形，判定材料的強度（YS、TS）和塑性指（zhǐ）標（A、Z）
縱向，橫向試（shì）樣 管段、弧型、圓形試樣（￠10、￠12.5）
小口徑、薄壁 大口徑、厚壁 定標距。
備注：試樣斷後伸長率與試樣尺（chǐ）寸有關 GB/T 1760
②衝擊試驗：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2
標準試樣10×10×55（mm） 非標試（shì）樣5×10×55（mm）
③硬度試驗：布氏硬度HB、洛氏硬（yìng）度HRC、維氏硬（yìng）度HV等
④液壓試驗：試驗壓力、穩壓時間、 p=2Sδ/D
