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厚壁无缝钢管一般是指外径(D)与壁厚(S)之比(D/S)小于20的无缝钢管,其中外径与壁厚之比(D/S)小于10的又称为超厚壁无缝钢管。
厚壁尤缝钢管常用于火(核)电、船舶、化工及石油等行业中高温高压流体的输送,工作状态下需承受内部流体较高的压力和温度,故其质量和性能要求较A。其钢种主要有优质碳紊结构钢、合金结构钢、不锈钢和特种合金等。
目前,世界上生产超厚壁无缝钢管采取的生产工艺主要有皮尔格轧制法、自由锻造法、穿孔拉拔法及热挤压法等。其中,热挤压法。近年来受到闰内、外齊遍关注,它是将金属坯料加热至再结晶温度以上,利用挤压机的压力,由挤压动校对金属坯料加以挤压,使坯料在三向压应力作用下从挤压模口流出,从而获得所需
要挤;玉件的一种塑性成形方法。根据挤压设备与挤压方向的不同,热挤压法又可分为卧式挤压法和垂直挤压法。与其他工艺相比,垂直挤压法具有产品规格范围广、材料利用率高、产品质跫好和制造周期短等一系列优点。针时厚壁无缝钢管的特.饭,时热挤压法制造无缝钢管中的垂直挤压工艺进行研究。介绍了厚壁无缝钢管热挤压的工艺流程,并重点分析模具结构和润清条件热挤压工艺过程中的两大重要因素。终提出了多角度挤压入模角的模具结构及模具一坯料复合润滑方案,在降低挤压力的同时获得了表面质童较高、综合力学性能较好的厚壁无缝钢管。
《 高温用锻造厚壁无缝钢管 》 冶金行业标准是十 2006 年 7 月山冶余工业信息研究 l 坑中国钢铁下业协会 〔 2006 ] 92 号文 《 关于转发 2006 年行标项日 i 十划的通知 》 下达,确定由内蒙古北方重工业集团有限公司负责标准起草的主要工作。 2006 年 7 月 26 日至 28 日在包头召开了 《 高温用锻造厚壁无缝钢管 》 标准工作组第 · 次工作会议,会卜成立标准编制 l :作组,讨论了标准编制工作进度 i } · 划及 《 高温用锻造厚壁无缝钢管 》 标准编写大纲,确定了标准编制原则。 2006 年 9 月编制工作组完成了 《 高温用锻造厚壁无缝钢管 》 标准草案,且召开了第二次!:作会议,编制工作组认为本标准将正在研制的 4 种牌号的钢管管坯材料经验证后应纳入本标准的征求意见稿。
9 月至 12 月生产部门对 4 种牌号的钢管管坯材料经多炉次冶炼试制及扩容的验证,经理化检测满足使用性能要求。为此,将新研制 4 种牌号的钢管管坯材料纳入本标准的征求意见稿中。 2007 年 1 月初完成了 《 高温用锻造厚壁无缝钢管 》 标准征求意见稿讨论稿及编制说明。讨论稿在公司范围内组织有关专业工程技术人员进行了讨论,根据讨论意见再次进行了修改。在 2007 年 1 月底形成 l 卜式征求意见稿,发住相关单位及院所征求意见。 2007 年 4 月意见返回,反馈意见形成正式征求意见稿,发住相关单位及院所征求意见。
2 007 年 4 月意见返回,反馈意见中有 · 大部分意见都与新牌 GB / T5310 有关,为了与新牌 GB / T53 10 相协调,在新牌 GB / T53 10 审定,并形成报批稿后,根据 GB / T5310 (报批稿),结合各有关单位的反馈意见修改标准征求意见稿,形成现在讨论的审杳稿。
3 编制原则
3 . 1 本标准的技术指标应有一定的先进性及较强的科学性、适用性。 3 . 2 木标准的技术内容与同步正在修订的 GB5310 应协调 · 致。 3 . 3 标准的技术水平达到国内领先水平。化学成份中 S 、 P 含星应比国外同类先进标准控制更加严格。 3 . 1 木标准的编制应以 2006 年 3 月五大锅炉)‘联合市议通过的“高温用铸造厚峡无缝钢管”技术协议基础,补充完善,对新增技术内容进行验证考核。
确定探伤覆盖面
探头与标准试样确定后, 首先调整 探 伤 灵 敏度, 其次确定探伤钢管的覆盖率, 必须保证对钢管圆 周 110%的 全 扫 查, 才 能 对 批 量 的 钢 管 进 行 检测。 由于钢管壁厚较厚, 超声波在钢管内传播时衰减增大, 且锯齿形传播时的跨距较大, 导致钢管圆周方向的锯齿漏点面大。 为了保证超声波对钢管内缺陷 110%的扫查, 探伤时探头沿钢管圆周方向移
动的范围也应相应增大, 且要根据钢管外径的大小把整个圆周分为几个探测面。 根据经验一般至少要探 3 个圆周面, 从而保证整支钢管整个圆周上的纵向缺陷被全部探测到。 实际检测时, 每一次扫查前, 应在管端 1/3 圆周处做好标识, 每次扫查范围为钢管的 1/3 圆周, 且每次扫查应有 10%的覆盖面。
应用效果
在实际探伤 Ф121 mm×36 mm 规格 45MnCrMo钢钻铤管时, 纵向内壁缺陷废品率较高, 对其取样进行理化检验分析, 结果为夹杂缺陷超标, 证实了此探伤方法的有效性。 同时, 缺陷分析结果也为改进生产工艺提供了理论依据, 通过在生产中采取有效措施, 避免了批量废品的产生。 近内壁 B 粗类夹杂物放大 100 倍后的局部形貌。(1) 对于 t/D∧0.2 的超厚壁钢管, 采用变型横波斜射法能够很好地检测钢管中的纵向内壁缺陷。可用折射横波检测内壁的方法设计探头入射角, 但要清楚超声波在超厚壁钢管内的传播路径, 关键在于波形辨认, 以便对内外壁缺陷做出准确判断。
(2) 由于横波波束在钢管内传播时的锯齿漏点较大, 为了避免漏检, 探伤时应在整个圆周面上进行多次扫查。
(3) 实践证明, 采用变型横波斜射法检测超厚壁钢管纵向内壁缺陷的效果很好, 仪器调整方便,操作简单, 缺陷波重复性和稳定性好, 且无明显杂波影响, 能够满足现场探伤需要。
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