無縫（féng）鋼管
無縫鋼管具有（yǒu）中空截麵（miàn），大量用作輸送流體的管道，如輸（shū）送石油、天（tiān）然氣（qì）、煤氣、水（shuǐ）及某些固體物（wù）料的管道等。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（gòu）件和（hé）機械零件，如石油鑽杆、汽車傳動軸、自（zì）行車架以及（jí）建築施工中用的鋼（gāng）腳手架等用鋼管製造環（huán）形零件，可提高材料（liào）利（lì）用率，簡化製造工序（xù），節約材料（liào）和加（jiā）工工時，已廣泛用鋼管來製造。鋼材力學（xué）性能是保（bǎo）證鋼材最終使用性（xìng）能（機械性能）的重要指（zhǐ）標，它取決於鋼的化學成分和熱處理製度（dù）。在鋼管標準中，根據不同的使用要求，規定了（le）拉伸性能（抗拉強度、屈服強度或（huò）屈服點、伸（shēn）長率）以及硬度（dù）、韌性（xìng）指標，還有（yǒu）用戶要求的（de）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（shòu）的最大力（Fb），除以試樣（yàng）原橫截麵積（So）所得的應力（σ），稱為抗（kàng）拉強度（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力（lì）。
②屈服（fú）點（σs）
具有屈服現象的金屬材料，試樣（yàng）在拉（lā）伸過程中力不增加（jiā）（保持恒定）仍能繼續伸長時的應力，稱屈服點。若力發生下降時，則應區（qū）分上、下屈服點。屈服（fú）點的單位為N/mm2（MPa）。
上屈服（fú）點（diǎn）（σsu）：試樣發生屈服而力首次下（xià）降前的最大應力； 下屈服（fú）點（σsl）：當不計初始瞬（shùn）時效應時，屈服（fú）階段中的最小應力（lì）。
屈服點的計算（suàn）公式為：
式中（zhōng）：Fs--試樣拉伸過程中屈服（fú）力（恒定），N（牛頓）So--試樣原始橫截麵積，mm2。
③斷後伸長率（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（bǐ），稱為伸（shēn）長率。以σ表示，單位為%。計算公式（shì）為：σ=（Lh-Lo）/L0*100%
式中：Lh--試樣拉斷後的標（biāo）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（shì）驗中，試樣拉斷後其縮徑處橫截麵積的最大縮減量與原始橫截麵積的百分比，稱為斷（duàn）麵收（shōu）縮率。以ψ表示，單位為%。計算公式如下：
式（shì）中：S0--試樣原始橫截（jié）麵積，mm2； S1--試樣拉（lā）斷（duàn）後縮徑處的最少橫截麵積，mm2。
⑤硬度指標
金屬材料抵抗硬的物體壓陷表麵的（de）能力，稱為硬度。根據試驗方法和適用範圍不同（tóng），硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬（yìng）度、肖氏硬（yìng）度、顯（xiǎn）微硬度和高溫硬度等。對（duì）於管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。
A、布氏硬度（HB）
用一定直徑的鋼球（qiú）或硬質合金球，以規定的試驗力（F）壓入式樣表麵，經規定保持時間後卸除（chú）試驗力，測量試樣表麵的壓痕直徑（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，單位為N/mm2(MPa)。
其計算公式為：
式中：F--壓入金屬試樣表麵的試驗（yàn）力，N； D--試驗用鋼球（qiú）直徑，mm； d--壓痕平均（jun1）直徑，mm。
測定布氏硬度較準確可靠，但一般HBS隻適用於450N/mm2（MPa）以下（xià）的金屬材料，對（duì）於較硬的鋼或較薄的板（bǎn）材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途最廣，往（wǎng）往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既（jì）直觀，又方便（biàn）。
舉例：120HBS10/1000/30：表示用（yòng）直徑10mm鋼球（qiú）在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下（xià），保持30s（秒）測得的布氏硬度值為（wéi）120N/ mm2（MPa）。
無縫鋼管用途（tú）很廣泛（fàn）。一般用途的無縫（féng）鋼管由普通的（de）碳素（sù）結構鋼、低合金結構鋼或合（hé）金結構鋼軋製，產量最多，主（zhǔ）要（yào）用作輸送流體的（de）管（guǎn）道或（huò）結構零件。.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（jī）械性能供應；c、按水壓（yā）試驗（yàn）供應。按a、b類供應的鋼（gāng）管，如用於（yú）承受液體壓力，也要進行水壓試（shì）驗。3、專門用途的無縫管有鍋爐用無（wú）縫管、地質用無縫鋼管（guǎn）及石油用（yòng）無縫管等多（duō）種。是指交貨產品的（de）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的稱熱軋或冷拔（軋）狀（zhuàng）態或製造狀態；經過熱處理交貨的稱熱處理狀態，或根據熱處理的類別稱正火（常化）、調（diào）質、固溶、退火狀態。訂貨時，交貨狀態需在合同中注明。重量交貨狀態：
實際重量－－交貨時，其（qí）產品重量是按稱重（過磅）重量交貨；
理論重量－－交貨時，其（qí）產品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出（chū）的（de）重量。①熱軋無縫鋼管主要生產工序（△主要檢驗（yàn）工序）：
管坯準備及（jí）檢（jiǎn）查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定（減）徑→熱處理△→成品管矯直（zhí）→精整→檢驗△(無損、理化、台檢) →入庫
②冷軋（拔（bá））無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（kě）以分為冷（lěng）拔與熱軋兩種，冷軋（zhá）無縫鋼管的（de）生產流程（chéng）一般（bān）要比熱軋要複雜，管坯首先要進行三輥連（lián）軋，擠壓後（hòu）要進行定徑測試（shì），如果表麵沒有響應裂紋後圓管要經過割機進行切割，切割成（chéng）長度約一（yī）米的坯料。然後進入退火流程，退火要用酸性液體進行酸洗，酸洗時要注意表麵是否有大量的起泡產生，如果有大量的起泡產生說明（míng）鋼管的質量（liàng）達不到相應的標準。外觀上冷軋無縫鋼管要短於熱軋無縫（féng）鋼管，冷（lěng）軋無縫鋼管的壁厚一般比熱軋無縫鋼管要小，但是表麵看（kàn）起來比厚壁無縫鋼（gāng）管更加明亮（liàng），表麵沒（méi）有（yǒu）太（tài）多（duō）的粗糙，口徑也（yě）沒有太多的毛刺。
熱軋無縫（féng）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。熱軋無（wú）縫鋼管在經過質檢後要經過工作（zuò）人員的嚴格的手工（gōng）挑選，在質檢後（hòu）要進行（háng）表麵塗油，然後緊接著是多次的（de）冷拔實驗，熱（rè）軋處理後要進行穿（chuān）孔（kǒng）的實驗，如果穿孔擴徑過（guò）大就要（yào）進行矯直矯正。在矯直後再由傳送（sòng）裝置傳送到探傷機進行探傷（shāng）實驗，最後貼上標簽、進行規（guī）格編排後放置到到（dào）倉（cāng）庫當中。
圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋（zhá）、連軋或擠壓→脫管→定徑（或減（jiǎn）徑）→冷卻→矯直→水（shuǐ）壓試驗（或（huò）探傷）→標（biāo）記→入庫 無（wú）縫鋼管是用鋼錠或實心管坯經（jīng）穿孔製成毛管，然後經（jīng）熱軋、冷軋或冷撥製成。無縫鋼管的規（guī）格用外徑*壁厚毫米數表示。
熱（rè）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（yǐ）到（dào）6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm壁（bì）厚小於（yú）0.25mm，冷軋（zhá）比熱軋尺寸精度高。
一（yī）般用無縫鋼管是用（yòng）10、20、30、35、45等優質碳（tàn）結鋼16Mn、5MnV等低合金結構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合結鋼熱軋或冷軋（zhá）製成的。10、20等低（dī）碳鋼製造的無縫（féng）管主要用於流體輸送管道。45、40Cr等（děng）中碳鋼製成（chéng）的無縫管用來製造機械零件（jiàn），如汽（qì）車、拖（tuō）拉機的受力零件。一般用無縫（féng）鋼管要保證強（qiáng）度（dù）和壓扁試驗。熱軋鋼管（guǎn）以熱軋狀態或熱處理狀態交貨；冷軋以熱處理狀（zhuàng）態交貨。
熱軋，顧名思（sī）義，軋件的溫度高，因此變形抗力小，可以實現大的變形量。以鋼板的軋製為例，一般連鑄坯厚度在230mm左右，而經過粗軋和（hé）精軋，最終厚（hòu）度為1~20mm。同時，由於鋼板的寬厚比小，尺寸精度要求相對低，不容易出現板形問題，以（yǐ）控製凸度為（wéi）主。對於組織有要求（qiú）的，一般（bān）通過控軋控（kòng）冷來實現，即控（kòng）製精軋（zhá）的開軋溫度、終軋溫度（dù）.圓管坯→加（jiā）熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→塗油（鍍銅）→多道次冷拔（冷軋（zhá））→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗（探傷）→標記→入（rù）庫。（一）質（zhì）量要（yào）求
①鋼的化學成分：鋼的（de）化學成分是影響無縫鋼管性能最主要的因素之一，也（yě）是製（zhì）定軋（zhá）管工藝參數和鋼管熱處理工藝參數（shù）的主（zhǔ）要依據。
a. 合金元素：有意（yì）加入，根據用途
b. 殘餘元（yuán）素：煉鋼帶入（rù），適當控製
c. 有害元素：嚴格控製（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（N、H、O）
爐（lú）外精煉或電渣重熔：提高鋼中化學成分的均勻性和鋼的純（chún）淨度，減（jiǎn）少管（guǎn）坯中的非金屬夾雜（zá）物並改善其分布形態（tài）。
②鋼管幾何尺寸精度和外形
a. 鋼管外徑精度：取決（jué）於定（減（jiǎn））徑方法（fǎ）、設備運轉情況、工藝製度等。
外（wài）徑允許偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： 最大或最小外徑mm
Di：名義外徑mm
b. 鋼管壁厚精度：與（yǔ）管坯的加（jiā）熱質量，各變形工序的工（gōng）藝設計參數和調整參數，工（gōng）具質量及其潤滑質量（liàng）等有（yǒu）關
壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫截麵上最大或最小壁厚
Si：名義壁厚mm
C．鋼管橢圓度：表示鋼管的（de）不圓程度。
d. 鋼管長度：正常長度、定（倍）尺長（zhǎng）度、長度允許偏差
e. 鋼管彎曲度：表示鋼管的彎度：每米鋼管長度的彎（wān）曲度、鋼管全長的彎曲度
f. 鋼管端（duān）麵切斜度（dù）：表示鋼管端麵與鋼（gāng）管橫截麵的傾斜程度
g. 鋼管端（duān）麵坡口角度（dù）和鈍（dùn）邊
5．鋼管表麵質量：表麵（miàn）光潔要求
a. 危險性缺陷：裂紋、內折、外折、軋破、離（lí）層、結疤、拉凹、凸包等。
b. 一般性缺陷：麻坑、青線、劃傷（shāng）、碰傷、輕微的內（nèi）、外直道、輥印等。
產生原因：
① 由於管坯的表麵缺陷或（huò）內部缺陷所帶來的。
② 生產過程中產生的，如軋（zhá）製工藝參數設計不正確，模具表（biǎo）麵不光滑，潤滑條件不好，孔型設計及調整不合理。
③ 管坯（pī）（鋼管）在加熱軋製，熱處理（lǐ）以及矯直過程中，如果因為加熱溫度控製不（bú）當，變形不均勻，加熱冷（lěng）卻速度不合理或矯直（zhí）變（biàn）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生（shēng）表麵裂紋。
6．鋼管（guǎn）理化性能：常溫力學性能、高溫力學（xué）性能、低溫性能、抗腐蝕性能。鋼管的理化性能主要取（qǔ）決於（yú）鋼（gāng）的（de）化學成分，組織結（jié）構和鋼的純淨度以及鋼管的（de）熱（rè）處理方式等。
7．鋼管工藝性能：壓（yā）扁、擴口、卷邊、彎曲、焊接等（děng）。
8．鋼管金相組織：低倍組織（宏觀）、高倍（bèi）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（wú）縫（féng）鋼管質量檢驗方法：
1．化（huà）學成分分析：化學分析法、儀器（qì）分析（xī）法（紅外（wài）C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。
①紅外C—S儀：分（fèn）析鐵合金，煉（liàn）鋼原材（cái）料，鋼鐵中的C、S元（yuán）素（sù）。
②直（zhí）讀光（guāng）譜（pǔ）儀：塊狀（zhuàng）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．鋼管幾（jǐ）何尺寸及外形檢查：
①鋼管壁厚檢查：千分尺、超聲測厚儀，兩端不少於8點並記錄。
②鋼管外徑、橢圓度檢查：卡規、遊標（biāo）卡尺、環規，測出最大點、最小點。
③鋼（gāng）管長度檢查：鋼卷尺、人工（gōng）、自動測長。
④鋼管彎曲度（dù）檢查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、細線測（cè）每（měi）米彎曲（qǔ）度、全長彎曲度。
⑤鋼管端麵坡（pō）口角度和鈍邊檢查：角尺、卡板。
3．鋼管表麵（miàn）質量檢查（chá）：100%
①人工肉眼檢查：照明條件、標準、經驗、標識、鋼管轉動。
②無損探傷檢查：
a. 超聲波探傷UT：
對於各種材質均勻的（de）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）
主要對點狀（孔洞形）缺陷敏感。 標準：GB/T 7735-2004
級別：B級
c. 磁粉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（miàn）缺陷的檢（jiǎn）測。
標準：GB/T 12606-1999 級別（bié）： C4級（jí）
d. 電磁超聲波探（tàn）傷：
不需（xū）要耦合介（jiè）質，可以應用（yòng）於高溫高速，粗燥的鋼管（guǎn）表麵（miàn）探傷。
e. 滲透探（tàn）傷（shāng）：
熒光、著色、檢測鋼管表麵缺陷。
4．鋼管理化性能檢驗：
①拉伸試驗：測應（yīng）力和變形，判定材料的強度（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（xiǎo）口（kǒu）徑、薄（báo）壁 大口徑、厚壁 定標距。
備注：試樣斷後伸長（zhǎng）率與試（shì）樣尺寸有關 GB/T 1760
②衝擊試驗：CVN、缺（quē）口C型、V型、功J 值J/cm2
標準試樣（yàng）10×10×55（mm） 非標試樣5×10×55（mm）
③硬度試驗：布氏（shì）硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV等
④液壓試驗：試驗壓力、穩壓時間（jiān）、 p=2Sδ/D
