定义:热轧无缝钢管是无缝钢管的一种重要生产工艺类型,是在再结晶温度以上进行的轧制。与之相对的是冷轧无缝钢管,冷轧是在再结晶温度以下进行轧制。
与焊接钢管区别:无缝钢管通常由圆钢穿孔再加工制成,而焊接钢管通常由钢板通过不同方式焊接而成。
热轧无缝钢管主要生产工序包括管坯准备及检查、管坯加热、穿孔、轧管、钢管再加热、定(减)径、热处理、成品管矫直、精整、检验(无损、理化、台检)、入库。
碳素钢:由铁和碳组成,含有少量的其他元素,如锰、硅和铜。根据碳含量的不同,可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。低碳钢具有良好的可塑性和焊接性;中碳钢具有较高的强度和硬度;高碳钢具有更高的强度,但可塑性较差。常见的代表材质有10#、20#等,10#、20#等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。
合金钢:通过在碳素钢中添加其他元素来改变其性能,常见的合金元素包括铬、镍、钼、钛和钒等。具有良好的强度、硬度和耐热性,广泛应用于高温、高压和特殊环境下的工程和结构中。根据合金元素的不同,可分为铬钼钢、镍铬钢和钛合金等,代表材质有16Mn、27SiMn、12Cr1MoV、15CrMo等。
不锈钢:具有良好的耐腐蚀性能和美观的外观,主要由铁、铬和少量的镍等元素组成。分为许多不同的系列和牌号,如304、316、321等,不同系列的不锈钢具有不同的特性,适用于化工、医疗、食品加工等领域。
高温合金钢:在高温环境下具有优异性能的钢材,主要由铬、钼、钨等合金元素组成,具有良好的高温强度、耐蠕变性和抗氧化性,广泛应用于石油、化工、能源和航空等领域。
外径:一般大于32mm。
壁厚:范围在2.5 - 75mm。
建筑行业:常用于底下管道输送、盖楼时抽取地下水、锅炉热水输送等。
机械行业:可用于制造轴承套、加工机械配件等,也可作为工程机械领域液压支架结构件,其屈服强度达345MPa以上,可满足重型设备反复载荷需求。
电力行业:可用于制造相关设备。
核电行业:为核电设施提供所需的钢管材料。
石油化工行业:作为流体输送管道和压力容器的主要材料,其性能直接影响到整个生产过程的安全和效率。
优点
力学性能好: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,使钢材组织密实,力学性能得到改善,如具有更优的冲击韧性。
成本较低:工艺流程相对简单,生产效率高,省去了冷轧所需的中间退火、酸洗等复杂工序,直接通过高温轧制实现管材成型,使能耗成本降低约15% - 22%,同时减少设备折旧与人工维护费用,单位重量生产成本较冷轧管平均低20% - 35%。
适应性强:对原材料规格的适应性更强,可利用连铸坯直接轧制,降低废料率并缩短生产周期。
缺点
分层现象:经过热轧之后,钢材内部的非金属夹杂物被压成薄片,出现分层(夹层)现象,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。
残余应力:不均匀冷却会造成残余应力,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,对钢构件在外力作用下的性能有一定影响。
尺寸精度和表面质量相对较差:与冷轧无缝钢管相比,热轧无缝钢管在尺寸精度方面相对较差,表面会形成一层氧化皮或红锈,影响美观度和某些应用场景下的性能表现。
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