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几个常用行业焊接钢管品种结构调整
我国焊接钢管主要由直缝高频焊管、直缝埋弧焊管和螺旋缝埋弧焊管三大类组成。近年来,我国焊接钢管在品种结构调整方面虽取得了重大进展,但市场需求的拓宽挖掘潜力仍然很大。汽车用管:我国汽车用管正在向薄壁、小直径方向发展。国外原来使用冷拔、冷轧精密无缝钢管,现在均改用冷拔HFW精密焊管。我国中高级轿车的制动器、排气管、油管及润滑管使用的是国产镀锌涂塑双层卷焊管(PVF管)。船舶用管:船舶用管的趋势是向轻量化方向发展,HFW焊管的使用比例在逐渐上升。例如,舱底水管、压载管、疏排水管、生活污水管、注入生活用水管、消防用输水管以及扫船、洒水、输气、输油、输送蒸汽、液位遥测、阀门遥控等用管。据有关资料介绍,大型油轮(如30万t级)所用焊管总长度达数十千米。主要使用直缝埋弧焊管和高频直缝焊管。海洋工程用管:除了常规系列、专用系列外,许多海洋工程大量采用大直径焊管。如导管架、直升飞机平台、火炬塔架等,其材质为E36-Z35、D36-Z35、E36、D36,其执行标准为GB712-2000《船体用结构钢》,钢管制造按石油工业标准化技术委员会(CPSC)制定的SY/T1002-2000《结构钢管制造规范》。我国目前往往由建设企业自行采购钢板后制造此类焊管。化工用管:化工领域大量使用碳素钢钢管,年用量可达80万t左右,主要用于输水、输气以及输送某些化工原料(例如卤水等。输送化工原料的钢管必须具有抗硫化氢开裂的性能,使用的焊管有HFW焊管和JCOE焊管等。




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直缝高频电阻焊管(ElectricResistanceWelding,简称为ERW)与无缝钢管 的区别在于ERW有条焊缝,这也是ERW钢管质量的关键所在。现代化的ERW钢管生产工艺和设备,由于国际上,尤其是美国等多年的不懈努力,使得ERW钢管的无缝化已经有了比较满意的解决。有人把ERW钢管的无缝化分为几何无缝化和物理无缝化。几何无缝化就是ERW钢管的内外焊缝毛刺。由于内毛刺系统的结构和刀具的不断改进和完善,大中口径的钢管内毛刺的已有了较好的处理。内毛刺可控制在-0.2mm~+0.5mm左右。物理无缝化是指焊缝内部的金相组织与母材之间存在差别而导致焊缝区域机械性能下降,需要采取措施使其均化、一致化。ERW钢管的高频焊接热过程,造成了管坯边缘附近温度分布梯度,并形成了熔化区、半熔化区、过热组织、正火区、不完全正火区、回火区等特征区域。其中过热区组织由于焊接温度在1100℃以上,奥氏体晶粒急速长大,在冷却条件下会形成硬而脆的粗晶相,此外温度梯度的存在会产生焊接应力。




螺旋缝焊管一般是以热轧钢带卷作管坯,经螺旋成型,再采用高频电阻焊法或埋弧焊接成型。该工艺能用较窄的坯料生产较大管径的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产不同管径的焊管。焊缝长度比直缝焊管焊缝长增加30%~100%。焊管的缺陷主要体现在焊缝上,焊缝长就意味着可靠性差,并且成型与焊接同时进行,焊缝缺陷几率明显偏高,焊缝质量不易保证。螺旋缝焊管生产线普遍不具有扩径工序,无法降低成型和焊接残余应力,致使焊管内部具有较大的残余应力,其残余应力为拉应力(可达200~300 MPa)。而焊管受内压后,管壁亦产生环向拉应力,二者叠加,使焊管承压能力减弱。并且残余拉应力,特别是焊缝位置残余拉应力的存在也大大降低了焊管抗应力腐蚀的能力,在酸性油气输送管线中必须严格限制残余拉应力。螺旋缝焊管在曲面上进行焊接,焊缝形状欠佳,内焊缝的马鞍形和外焊缝的脊背形难以克服,应力集中难以避免。螺旋缝焊管焊缝热影响区大,且硬度高,韧性和抗应力腐蚀能力下降。
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