無縫鋼管
無（wú）縫鋼管具有中空截（jié）麵，大量用作輸送流體的（de）管（guǎn）道，如輸送石油、天然（rán）氣、煤氣、水及某些固體物料（liào）的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，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（jiàn）和機械零件，如（rú）石油鑽杆、汽車（chē）傳動軸、自行車架以及建築施工中用的鋼腳手架等（děng）用鋼管（guǎn）製造環形零件（jiàn），可提（tí）高材料利用率，簡化製造工序，節約（yuē）材料和加工工時，已廣泛用鋼管（guǎn）來製造。鋼材力學（xué）性能是保證鋼材最終使用性能（機械性能（néng））的（de）重要指（zhǐ）標，它取決於鋼的化學成分和熱處理製度。在鋼管標準中（zhōng），根據（jù）不（bú）同的使用要求，規定了（le）拉伸性能（抗拉強度、屈服強（qiáng）度（dù）或屈服點、伸長率）以（yǐ）及硬度、韌性指標，還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度（dù）（σb）
試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的最大力（Fb），除以試樣（yàng）原橫截麵積（jī）（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（shǔ）材料在拉力作用下抵（dǐ）抗（kàng）破壞的最大能力。
②屈服點（σs）
具有（yǒu）屈（qū）服現象的金屬材料，試樣在（zài）拉伸過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續伸長時的應力，稱（chēng）屈服點。若力發（fā）生下降時，則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為（wéi）N/mm2（MPa）。
上屈服點（σsu）：試樣發生屈服而力首次下（xià）降前（qián）的最大應力； 下屈服點（σsl）：當不計初始瞬時效應時，屈服階段中的最小應力。
屈服點的（de）計算公式為：
式中：Fs--試樣拉伸過程中屈服力（恒定），N（牛頓）So--試樣原始橫截麵（miàn）積，mm2。
③斷後伸長（zhǎng）率（σ）
在拉（lā）伸試驗中，試樣拉斷後（hòu）其標距所增加的長度與原標（biāo）距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計算（suàn）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，試樣拉斷後其縮徑處橫截麵積（jī）的最大縮減（jiǎn）量與原始橫截麵積的百分比，稱為斷麵收縮率。以ψ表示，單位為%。計算公（gōng）式如下：
式中：S0--試樣原始橫截（jié）麵積，mm2； S1--試樣拉（lā）斷後縮徑處的最少橫（héng）截麵積，mm2。
⑤硬度指標
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表麵的能力，稱為（wéi）硬度。根據試驗方法和適（shì）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（yìng）度和高溫硬度等（děng）。對於管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種（zhǒng）。
A、布氏硬度（HB）
用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力（F）壓（yā）入式樣表麵，經規（guī）定保（bǎo）持時間後卸（xiè）除試驗力，測量試（shì）樣表麵的壓痕（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（wèi）為N/mm2(MPa)。
其計算公式為（wéi）：
式中：F--壓入金屬試樣表麵的試驗力，N； D--試驗用鋼（gāng）球直徑，mm； d--壓痕平（píng）均直徑，mm。
測定布氏硬度較準（zhǔn）確（què）可靠，但一般HBS隻適（shì）用於450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對於較硬的鋼或較薄的（de）板（bǎn）材不適用。在鋼管（guǎn）標準中，布氏硬（yìng）度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方（fāng）便。
舉例：120HBS10/1000/30：表示用直徑（jìng）10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持（chí）30s（秒）測得的布氏硬度值（zhí）為120N/ mm2（MPa）。
無（wú）縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無（wú）縫鋼管由普通的碳素結構鋼（gāng）、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（de）管道或結構（gòu）零件。.2、根據用途不同（tóng）分三類供應：a、按化學成分和機械性（xìng）能供應；b、按機械性能供應；c、按（àn）水壓試驗供應。按a、b類供應的鋼（gāng）管，如用（yòng）於承（chéng）受液體壓力，也要進行水壓（yā）試（shì）驗。3、專（zhuān）門用途的無縫管有鍋爐用無縫管、地質用無縫鋼（gāng）管及石油用無縫管等多種。是指交貨產（chǎn）品的（de）最終塑性變形或（huò）最終熱處理的狀態（tài）。一般不經過熱（rè）處理交貨的（de）稱熱軋或冷拔（軋）狀態或製造狀（zhuàng）態；經（jīng）過熱處理交（jiāo）貨的稱熱處理狀（zhuàng）態，或根據熱處理的（de）類別稱正火（常化）、調質、固溶、退火（huǒ）狀態（tài）。訂貨時，交貨狀（zhuàng）態需在（zài）合同中注明。重量交貨狀態：
實際重量－－交貨時，其產品重量是按稱重（過磅）重量交貨；
理論重量－－交貨時，其產品重量是按鋼（gāng）材（cái）公稱尺（chǐ）寸計算得出（chū）的重量。①熱軋（zhá）無縫鋼管主要生產工序（△主要檢驗（yàn）工序）：
管（guǎn）坯準備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加（jiā）熱→定（減）徑→熱處（chù）理△→成品（pǐn）管矯（jiǎo）直→精整→檢驗△(無損、理（lǐ）化、台檢) →入（rù）庫
②冷軋（拔）無縫鋼管主（zhǔ）要生產工序：
坯料準備→酸洗潤滑→冷軋（拔（bá））→熱處理→矯直→精整→檢驗
一般的（de）無縫鋼管的生產（chǎn）工藝（yì）可以分為冷拔與熱軋兩種，冷軋（zhá）無縫鋼管（guǎn）的生產流程一般要比熱軋要複雜，管坯首先（xiān）要進行三輥連（lián）軋，擠壓後要進行定（dìng）徑測試，如果表麵沒有響應裂紋後圓管要經過割機進行切割，切（qiē）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（biǎo）麵是（shì）否有大量的起泡產生，如（rú）果有（yǒu）大量的起泡產（chǎn）生說明鋼（gāng）管（guǎn）的質量達不到相應的標準。外觀上冷軋無縫鋼管要短於熱軋無縫鋼管，冷軋無縫鋼管的壁厚一般比熱軋無縫鋼（gāng）管要小，但是表麵看起來比厚壁無縫鋼管更加（jiā）明亮，表麵沒有太多的粗糙，口徑也（yě）沒有太多的毛刺。
熱軋無縫鋼管的交貨狀態一般是熱軋狀態經過熱（rè）處理後進行交貨（huò）。熱軋無縫鋼管在（zài）經過質檢後要經過工作人員的嚴格的手工挑選，在質檢後要進行表麵塗油，然後緊接著是多次的冷拔實驗，熱軋處理後要進行穿孔的實驗，如果穿（chuān）孔擴徑過大就要進行矯直矯正（zhèng）。在（zài）矯直後再由傳送裝置（zhì）傳送到（dào）探傷機進行探傷實驗，最後貼上標簽、進行規格編（biān）排後（hòu）放置到（dào）到倉庫當中。
圓管坯→加（jiā）熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑（或減徑）→冷卻→矯直→水壓試驗（或探傷）→標記→入庫 無縫鋼管（guǎn）是用鋼錠或實心管（guǎn）坯經穿孔（kǒng）製成毛（máo）管，然後經（jīng）熱軋、冷軋或冷撥製成。無縫鋼管的規格用外徑（jìng）*壁厚毫米數表示（shì）。
熱軋無縫管外徑一般（bān）大於32mm，壁厚2.5-200mm，冷軋無縫鋼管外徑可以（yǐ）到6mm，壁厚可到（dào）0.25mm，薄壁管外徑可（kě）到5mm壁厚小（xiǎo）於0.25mm，冷軋比熱軋（zhá）尺寸（cùn）精度高。
一般（bān）用無縫鋼管（guǎn）是用10、20、30、35、45等優（yōu）質碳結鋼16Mn、5MnV等低合（hé）金結構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結鋼熱（rè）軋或冷軋製成的。10、20等低碳鋼製造的無縫管（guǎn）主要用於流體輸送管道。45、40Cr等中碳（tàn）鋼製成的無縫管用（yòng）來製造機械零件，如汽車、拖拉機的受（shòu）力零（líng）件。一般用無縫鋼管要保證強度和壓扁試驗。熱軋鋼（gāng）管以熱軋狀態或熱處（chù）理狀態交貨（huò）；冷軋以熱處理狀態交貨。
熱軋，顧名思義，軋件（jiàn）的溫度高（gāo），因此變形抗力小，可以實現大的變形量。以鋼板的軋製（zhì）為例，一般連鑄坯厚度在230mm左右，而經過（guò）粗軋和精軋，最終厚度為1~20mm。同時（shí），由於鋼板的寬厚比小，尺寸精度要求（qiú）相對低，不容易出現板形問題，以（yǐ）控製凸度為（wéi）主。對於組織（zhī）有要（yào）求的，一般通過控軋控（kòng）冷來實現，即控製精軋的開軋（zhá）溫度、終軋溫度.圓管坯→加熱→穿孔→打（dǎ）頭→退火→酸洗→塗油（鍍銅（tóng））→多道次冷拔（冷（lěng）軋）→坯管→熱處理→矯直（zhí）→水壓試驗（探傷）→標記→入庫。（一）質量（liàng）要求（qiú）
①鋼（gāng）的化學成分：鋼的化（huà）學成分是影響無縫鋼（gāng）管（guǎn）性能最主要的因素之一，也是製定軋管工藝參數和（hé）鋼管（guǎn）熱處理工藝參數的主要（yào）依據。
a. 合金元素：有意加入，根據用途
b. 殘餘（yú）元素：煉鋼帶入，適當控製
c. 有害元（yuán）素：嚴格控製（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（tǐ）（N、H、O）
爐外精煉或電渣重熔（róng）：提（tí）高鋼中化（huà）學（xué）成分的均勻性和鋼（gāng）的純淨度，減少管坯中的非金屬夾雜物並改（gǎi）善其（qí）分布形態。
②鋼管幾（jǐ）何（hé）尺寸精度和外形
a. 鋼管外徑精度（dù）：取決於定（減（jiǎn））徑方法（fǎ）、設備運轉情況（kuàng）、工藝製（zhì）度等（děng）。
外徑允許偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： 最大或最（zuì）小外徑mm
Di：名義（yì）外徑mm
b. 鋼管壁厚精度：與管坯的加熱質量，各變形（xíng）工序的工藝設計參（cān）數和（hé）調整（zhěng）參數，工具質量（liàng）及（jí）其潤滑質量等有關
壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫（héng）截麵上最（zuì）大或最小壁厚（hòu）
Si：名義壁厚mm
C．鋼管橢圓度：表示鋼管的不圓程（chéng）度。
d. 鋼管長度：正常（cháng）長度、定（倍）尺長（zhǎng）度（dù）、長度允許偏差
e. 鋼（gāng）管彎（wān）曲度：表示鋼管的彎度：每米鋼管長度的彎（wān）曲度、鋼管全長的彎（wān）曲度
f. 鋼管端麵（miàn）切斜度（dù）：表示鋼（gāng）管端麵與鋼管橫截（jié）麵的傾（qīng）斜程度
g. 鋼管端麵坡（pō）口角度和鈍邊
5．鋼管表麵質量（liàng）：表麵光（guāng）潔要求
a. 危（wēi）險性缺陷：裂紋（wén）、內折、外折、軋破、離層、結疤、拉凹、凸包（bāo）等。
b. 一般性缺陷：麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內、外（wài）直道（dào）、輥印等。
產生原因：
① 由於管（guǎn）坯的表麵缺陷或（huò）內部缺陷（xiàn）所帶來的。
② 生產過程中產生的，如軋製工藝參數設計不正確，模具表麵不光滑（huá），潤滑條件不好，孔型設計及調整不（bú）合理。
③ 管坯（鋼管）在加熱軋製，熱處理以及矯直過程中，如果因為加熱溫（wēn）度控製不當，變形不均（jun1）勻（yún），加熱冷卻速（sù）度不合理或矯直變形量太大而產生過大的殘餘應力，那麽也有可能導致（zhì）鋼（gāng）管產生表麵裂紋。
6．鋼管理化性能：常溫力（lì）學性能、高溫力（lì）學性（xìng）能、低溫性能、抗腐（fǔ）蝕性能。鋼管的理化性能主要取決於鋼的化學成分，組（zǔ）織（zhī）結（jié）構和鋼的純淨度以及鋼管的熱處理方式等。
7．鋼管工藝性（xìng）能：壓扁、擴口、卷邊、彎曲、焊接等。
8．鋼管金相組織（zhī）：低倍（bèi）組織（宏觀）、高倍組織（微觀） M、B、P、F、A、S
9．鋼管特殊要求：合同附件、技術協議。
（二）無縫鋼（gāng）管質量檢驗（yàn）方法：
1．化學成分分析：化學分析法、儀器分析法（紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。
①紅外C—S儀：分析（xī）鐵合金，煉鋼原材料，鋼鐵中的C、S元（yuán）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（guǎn）幾何尺寸及外形檢查：
①鋼（gāng）管壁厚檢查：千分尺、超聲測厚儀，兩端不少於8點並記錄。
②鋼管外（wài）徑、橢圓（yuán）度檢查：卡規、遊標卡尺、環規，測出最大點、最小點。
③鋼管長（zhǎng）度檢查：鋼卷尺、人工（gōng）、自動測長。
④鋼管彎曲度檢（jiǎn）查：直尺、水平尺（chǐ）（1m）、塞尺（chǐ）、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．鋼管表麵質量檢查：100%
①人工（gōng）肉眼檢查：照（zhào）明（míng）條件、標準、經驗、標（biāo）識、鋼管（guǎn）轉（zhuǎn）動（dòng）。
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內部裂紋缺陷比較敏感。
標準：GB/T 5777-1996 級別：C5級
b. 渦流探傷ET：（電磁感應（yīng））
主要對點狀（孔洞形）缺陷敏感（gǎn）。 標準：GB/T 7735-2004
級別（bié）：B級
c. 磁粉MT和漏磁探傷：
磁力探傷，適用於鐵（tiě）磁性材料的表麵和近表麵缺陷的檢測。
標準：GB/T 12606-1999 級別： C4級
d. 電磁超聲波探傷：
不需要耦合介質（zhì），可以應用於高（gāo）溫高速，粗燥的鋼管表麵探傷。
e. 滲透探傷：
熒光、著色、檢測（cè）鋼管表麵缺陷（xiàn）。
4．鋼（gāng）管（guǎn）理化性能（néng）檢驗：
①拉伸試驗：測應力和變形，判定材（cái）料的強度（YS、TS）和塑性指標（A、Z）
縱向，橫（héng）向試樣 管段、弧型、圓形試樣（￠10、￠12.5）
小口徑（jìng）、薄壁 大口徑（jìng）、厚壁 定標距（jù）。
備注（zhù）：試樣斷後伸長率與試樣尺寸有關 GB/T 1760
②衝擊試驗：CVN、缺口C型、V型（xíng）、功J 值J/cm2
標準試樣（yàng）10×10×55（mm） 非標（biāo）試樣（yàng）5×10×55（mm）
③硬度試驗：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬（yìng）度HV等
④液壓試驗：試驗壓力、穩（wěn）壓時間、 p=2Sδ/D
