無縫鋼管
無縫鋼管具有（yǒu）中空截麵，大量用作輸送（sòng）流體的管道，如輸送石油、天（tiān）然（rán）氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗（kàng）彎抗扭強度相同時，重量較（jiào）輕（qīng），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、汽車傳動軸、自行（háng）車架以及建（jiàn）築施工中用的鋼腳手架（jià）等用鋼管（guǎn）製造環形零件，可提高材（cái）料利用率，簡化製造（zào）工序，節（jiē）約材料和加工工時（shí），已廣泛用鋼管來製造。鋼材力學性能（néng）是保證鋼材最終使用性能（機械性能）的重要指標，它取決（jué）於鋼的（de）化學成分和熱（rè）處理製度。在鋼管標準（zhǔn）中，根據不同的使用要求，規定了拉伸性能（抗拉強度、屈（qū）服強度或屈服點、伸長率）以（yǐ）及硬度（dù）、韌性指標，還有用戶（hù）要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度（σb）
試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的最大力（Fb），除以試樣原橫截麵積（So）所得的應力（σ），稱為抗拉強度（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金（jīn）屬材料在（zài）拉力作用下抵抗破壞的最大（dà）能力。
②屈（qū）服點（σs）
具有屈服現象的金屬材料，試樣在拉伸（shēn）過程中力不增加（保持恒（héng）定）仍能（néng）繼續（xù）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N/mm2（MPa）。
上屈服點（σsu）：試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力； 下屈服點（σsl）：當（dāng）不計初始瞬時效應（yīng）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（恒（héng）定），N（牛頓）So--試樣原始（shǐ）橫截麵（miàn）積，mm2。
③斷後伸長率（lǜ）（σ）
在拉伸試驗中，試樣拉斷後其標距所增加的長度（dù）與原標距長度的百分比，稱為伸長率。以（yǐ）σ表示，單（dān）位為%。計算公式為：σ=（Lh-Lo）/L0*100%
式中（zhōng）：Lh--試樣（yàng）拉斷後的（de）標距長度，mm； L0--試樣原始標距長度，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（jié）麵積（jī）的最大縮減量與原始橫截麵積的百分比，稱為斷麵收縮率。以ψ表示，單（dān）位為%。計（jì）算公式如下：
式中：S0--試樣原始橫（héng）截麵積，mm2； S1--試樣拉斷後縮（suō）徑處（chù）的最少（shǎo）橫截麵積，mm2。
⑤硬度指標（biāo）
金屬材料抵抗硬的（de）物體壓陷表麵的能力（lì），稱為（wéi）硬度。根據試驗方法和適用範圍不同，硬度又可分為布氏（shì）硬（yìng）度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度（dù）、顯微（wēi）硬度和高溫硬度等。對於管材一般常用的有布（bù）氏（shì）、洛氏、維氏硬度三種。
A、布氏硬（yìng）度（dù）（HB）
用一定直（zhí）徑的（de）鋼球或硬質合金（jīn）球，以規定的試驗力（F）壓（yā）入式（shì）樣表麵，經規定保持（chí）時間後卸除試驗力，測量試樣表麵的壓痕直徑（jìng）（L）。布氏硬度值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：
式中：F--壓入金屬試樣表麵的試（shì）驗力，N； D--試驗用鋼球直徑，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（shì）用於450N/mm2（MPa）以下的金屬材料（liào），對於較硬的鋼或較薄的板材不適（shì）用。在鋼管（guǎn）標準中（zhōng），布氏硬度（dù）用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示（shì）該材料（liào）的硬度，既直（zhí）觀，又方便。
舉例：120HBS10/1000/30：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/ mm2（MPa）。
無縫（féng）鋼管（guǎn）用途很廣泛。一般用途的無縫鋼管由普通（tōng）的碳素結構鋼、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（de）管（guǎn）道（dào）或結（jié）構零件。.2、根據用途不同分三類供應：a、按化學成分和機械性能供應；b、按機械性能供應；c、按水壓試驗供應。按a、b類（lèi）供應的鋼管（guǎn），如用於承受液體壓力，也要進行（háng）水壓試驗。3、專門用途的（de）無縫管有鍋爐用無縫管、地質用無縫鋼管及石（shí）油用無縫管等多種。是指交貨產品的最終塑性變形或最終熱處理的狀態。一般不經過熱處理交貨（huò）的稱熱軋或冷拔（軋（zhá））狀態或製造狀態；經過熱處理（lǐ）交貨的稱熱處理狀態，或根據熱處理（lǐ）的類別稱正火（常化）、調質（zhì）、固溶、退火狀態。訂貨時，交貨狀態需在合同中注明。重（chóng）量交貨狀態：
實際重量－－交貨時，其產品重（chóng）量是按稱（chēng）重（過磅）重量交貨；
理論重量－－交貨時，其產品重量是按鋼材公稱尺（chǐ）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（gōng）序）：
管（guǎn）坯（pī）準備及檢查（chá）△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定（減）徑→熱處理（lǐ）△→成品管矯直→精整→檢驗△(無損（sǔn）、理化、台檢) →入庫
②冷軋（拔）無（wú）縫鋼管主要生產工序：
坯料準備→酸洗潤滑→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢驗
一般的無縫鋼管的生產工藝可以分為冷拔與熱軋兩種，冷軋無縫鋼管（guǎn）的生產流（liú）程一般要比（bǐ）熱軋要複雜，管坯首先要進行三輥連軋，擠壓後要進行定徑測試，如果表麵沒有響（xiǎng）應裂紋後圓管要（yào）經過割機進行切割，切割成長度約一米（mǐ）的坯料。然後（hòu）進入退火流程，退火要用酸性（xìng）液體進行酸洗，酸洗時要（yào）注意表（biǎo）麵是否有大量的起泡產（chǎn）生，如果有大量的起泡產生（shēng）說明鋼管的質量達不到相應的標準（zhǔn）。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管要（yào）小（xiǎo），但是表麵看起來比厚壁無縫鋼（gāng）管更加明亮，表麵沒有太多（duō）的粗糙，口徑也沒有太多（duō）的毛刺。
熱軋無縫鋼管的交貨狀態一般是熱軋狀態經過熱處理後進行交（jiāo）貨（huò）。熱軋無縫鋼（gāng）管在經過質檢（jiǎn）後要經過工作（zuò）人員的嚴格的手工挑選，在質檢後要進行表（biǎo）麵塗油，然後緊接著是多次的冷拔實驗，熱軋處（chù）理後要進行穿孔的實驗，如果（guǒ）穿孔擴徑（jìng）過大就要進行矯直矯正。在矯直後再由傳送裝置傳送（sòng）到探傷機進行探傷實驗，最後貼上標簽、進行（háng）規格編排後放置到到倉庫當中。
圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋（zhá）、連軋或擠壓→脫管→定徑（或（huò）減（jiǎn）徑）→冷（lěng）卻→矯直→水壓試驗（或探傷）→標記→入庫 無縫鋼管是用（yòng）鋼錠或實心管坯經穿孔製成毛管，然後經熱軋、冷（lěng）軋或冷撥製成。無縫鋼管的規格用外徑（jìng）*壁厚（hòu）毫米數表示。
熱軋無縫（féng）管外徑一般大於32mm，壁厚2.5-200mm，冷軋無縫鋼管外徑可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm壁厚小於0.25mm，冷軋比熱軋尺寸精度高。
一般（bān）用無縫（féng）鋼（gāng）管是用10、20、30、35、45等優質碳結鋼16Mn、5MnV等低合金結構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結鋼熱（rè）軋或冷軋製（zhì）成的。10、20等低碳鋼製造的無縫管主要（yào）用於流體輸送管道。45、40Cr等（děng）中碳（tàn）鋼製成（chéng）的（de）無縫管用來製造（zào）機械零件，如汽車、拖拉機的受力零（líng）件。一般用無縫鋼管要保（bǎo）證強度和壓扁試驗。熱（rè）軋鋼（gāng）管（guǎn）以熱軋狀態或熱處（chù）理狀態交貨；冷軋以熱處理狀態交貨。
熱軋，顧名思義，軋件的溫度高，因此變形抗力小，可以實現大的變（biàn）形量。以鋼板的軋製為（wéi）例，一般連鑄坯厚度在230mm左右（yòu），而（ér）經過粗軋（zhá）和精軋，最終（zhōng）厚度為1~20mm。同（tóng）時，由於鋼板的寬厚比小，尺寸精（jīng）度要（yào）求相對低（dī），不容易出現板形問題，以控製凸度為主。對（duì）於組織有要求的，一般通過（guò）控軋控冷（lěng）來實現，即控（kòng）製（zhì）精（jīng）軋的開軋溫度、終軋溫（wēn）度.圓（yuán）管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸（suān）洗（xǐ）→塗油（鍍銅）→多道（dào）次冷拔（冷軋）→坯（pī）管→熱（rè）處理（lǐ）→矯直→水壓試驗（探（tàn）傷）→標記→入庫。（一）質量要求（qiú）
①鋼的化學（xué）成分：鋼的化學成分是影響無縫鋼管（guǎn）性能最主要的因素（sù）之一，也是製定軋管工藝參數和鋼管（guǎn）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（sù）：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（N、H、O）
爐外精煉或電渣重熔：提高鋼中化學成分的均（jun1）勻性和（hé）鋼的純淨度，減少管坯中的非金屬夾雜物並改善其分布形態。
②鋼管幾何尺寸精度和外形
a. 鋼管外徑精度：取決於（yú）定（減）徑（jìng）方法、設（shè）備運轉（zhuǎn）情況、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：與管坯的加熱（rè）質量，各變形工序的工藝設計參數和調整參（cān）數，工具質量及其潤滑質（zhì）量等有（yǒu）關
壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫截麵上最大或最（zuì）小壁厚
Si：名義壁厚（hòu）mm
C．鋼管橢圓度：表示鋼管的不圓程度。
d. 鋼管（guǎn）長度：正常長度、定（倍）尺（chǐ）長度、長度允許偏差
e. 鋼（gāng）管（guǎn）彎曲度：表示鋼管的（de）彎度：每米鋼管長度的（de）彎曲度、鋼管全長的彎曲度
f. 鋼（gāng）管端麵（miàn）切斜度：表示鋼管端麵與鋼（gāng）管橫截麵（miàn）的傾斜程度
g. 鋼管端（duān）麵坡口角度和鈍邊
5．鋼管表麵（miàn）質量：表麵光潔要（yào）求
a. 危險性缺陷：裂紋、內折（shé）、外折、軋破、離層、結疤、拉凹、凸包等。
b. 一（yī）般（bān）性缺陷：麻坑、青線、劃傷（shāng）、碰傷、輕（qīng）微的內、外直道、輥印等。
產生原因（yīn）：
① 由於管坯（pī）的表麵缺陷或內部缺陷所帶來的。
② 生產過（guò）程中產生的，如軋製工藝參數設計（jì）不正確，模具表麵不光滑，潤滑條（tiáo）件不好，孔（kǒng）型設計及調整（zhěng）不合理。
③ 管坯（鋼管）在加熱軋製，熱（rè）處理（lǐ）以及（jí）矯直過程（chéng）中（zhōng），如果因為加熱溫度控製不當，變形不（bú）均勻，加熱（rè）冷卻速度不合理或矯直變形量太大而產生過大的殘餘應力，那麽也有可能導致鋼管產（chǎn）生表麵裂紋。
6．鋼管理化性能：常溫力學性能、高溫力學性能、低（dī）溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的（de）理化性（xìng）能主要取決於鋼的化（huà）學成分，組織結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：低倍組織（宏觀（guān））、高倍組織（微（wēi）觀） M、B、P、F、A、S
9．鋼管特殊要求（qiú）：合同附件、技（jì）術協議。
（二）無（wú）縫鋼管質量檢驗（yàn）方法：
1．化（huà）學成分分析：化學分析法、儀器（qì）分析法（紅外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。
①紅外C—S儀：分析鐵合金（jīn），煉鋼原材料，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（qì）體含量分析N、O
2．鋼管（guǎn）幾何尺寸及外形檢查：
①鋼管壁厚檢查：千分尺、超聲（shēng）測厚儀，兩端不少於8點並記（jì）錄。
②鋼管外徑、橢圓度檢查：卡規、遊標卡尺、環規（guī），測出最大點、最小點。
③鋼管長度檢查：鋼卷尺、人工、自動（dòng）測長。
④鋼管彎（wān）曲度檢查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、細線測每米彎曲度、全長彎曲度。
⑤鋼管端麵（miàn）坡口角度（dù）和鈍邊檢（jiǎn）查：角尺、卡板。
3．鋼（gāng）管表麵質量檢查：100%
①人（rén）工肉眼檢查：照明條件、標（biāo）準（zhǔn）、經驗、標識、鋼管轉動。
②無損探傷檢（jiǎn）查：
a. 超聲波探傷UT：
對於各種材質均勻的材料（liào）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（liú）探傷ET：（電磁感（gǎn）應）
主要對點狀（孔洞形）缺陷敏感。 標準：GB/T 7735-2004
級別：B級
c. 磁（cí）粉MT和漏磁探傷：
磁力探傷，適用於鐵磁性材料的表麵和近表麵缺陷的檢（jiǎn）測。
標準：GB/T 12606-1999 級別： C4級
d. 電磁超聲波探傷：
不需要（yào）耦合介質，可以應用於高溫高速，粗燥的鋼管表麵探傷。
e. 滲透探傷（shāng）：
熒光、著色、檢（jiǎn）測鋼管表麵缺（quē）陷。
4．鋼管理化性能檢驗：
①拉（lā）伸試驗：測應（yīng）力和變形，判（pàn）定材料的強度（YS、TS）和塑性指標（A、Z）
縱向，橫向試樣 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寸有關 GB/T 1760
②衝擊（jī）試驗：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2
標準試樣10×10×55（mm） 非標（biāo）試樣5×10×55（mm）
③硬度試驗：布（bù）氏硬度HB、洛氏硬（yìng）度HRC、維氏硬度HV等
④液壓試驗：試驗壓力、穩壓時間、 p=2Sδ/D
