無縫鋼管
無縫（féng）鋼管具有中空截麵，大量用作輸送流體的管道，如輸（shū）送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料（liào）的管道等。鋼（gāng）管與圓鋼等實心鋼（gāng）材相比，在抗彎抗扭強度相同（tóng）時，重量較輕，是（shì）一種經濟截麵鋼材，廣泛用於製造結（jié）構件和機械零件，如石（shí）油鑽杆、汽車傳動軸、自行車架以及建築施工中用的鋼腳手架等用鋼管（guǎn）製造環（huán）形零件，可（kě）提高材（cái）料利用率，簡化製造工序，節約（yuē）材料和加工工時，已（yǐ）廣泛用鋼管來製造。鋼材（cái）力學性能是保證（zhèng）鋼材最終使用性能（機械性能）的重要（yào）指標，它取決於（yú）鋼的化學成分和熱處（chù）理製（zhì）度。在鋼管標準中（zhōng），根據不同的（de）使用要求，規定了拉（lā）伸性能（néng）（抗（kàng）拉強度、屈服強度或（huò）屈服點、伸長率）以及硬度、韌性指標，還有用戶要求的高、低溫（wēn）性能等。
①抗拉強度（σb）
試（shì）樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的最大力（Fb），除以試樣（yàng）原橫截麵積（So）所得的應力（lì）（σ），稱為抗拉強度（σb），單位（wèi）為（wéi）N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作（zuò）用下抵抗破壞的最大能力（lì）。
②屈服點（σs）
具有（yǒu）屈服現象的金屬材料，試樣在拉伸過程中力不增（zēng）加（保持恒定）仍能繼續伸長時的應力，稱屈服點。若力發生下降（jiàng）時，則（zé）應區分上、下屈（qū）服點。屈服點的（de）單位為N/mm2（MPa）。
上屈服點（σsu）：試樣發生屈服而力首次下降（jiàng）前的最大應力； 下（xià）屈服（fú）點（diǎn）（σsl）：當不計初始瞬時效應時，屈服階段中的最小應力。
屈服點的計算公式為：
式中：Fs--試樣拉伸過程中屈（qū）服力（恒定），N（牛頓（dùn））So--試樣原始橫截麵積，mm2。
③斷後伸（shēn）長率（σ）
在拉伸試驗中，試樣拉斷後其標距所增加的（de）長度與原標距長度的百分比（bǐ），稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計算公式為：σ=（Lh-Lo）/L0*100%
式中：Lh--試樣拉斷後的標距長度，mm； L0--試樣原始標距（jù）長度（dù），mm。
④斷麵收縮率（lǜ）（ψ）
在拉伸試驗中（zhōng），試樣拉斷後其縮徑（jìng）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）麵收縮率。以ψ表示，單位為%。計算公式如（rú）下：
式中：S0--試（shì）樣原始橫截麵積，mm2； S1--試樣（yàng）拉斷後縮徑處的（de）最少橫截麵積，mm2。
⑤硬度指（zhǐ）標
金屬材料抵抗（kàng）硬的物體壓陷表麵（miàn）的能力，稱為硬度。根據試驗方法和適用（yòng）範圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛（luò）氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度（dù）、顯微硬度和高溫硬度等。對於管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度（dù）三種。
A、布（bù）氏（shì）硬度（HB）
用一定（dìng）直徑的鋼球或硬質合金球，以規定（dìng）的試驗力（F）壓入式樣表（biǎo）麵，經規定保持時間後卸除試驗力，測量（liàng）試樣表麵的壓痕直（zhí）徑（L）。布氏硬度（dù）值是以試驗力除以壓痕球形（xíng）表麵（miàn）積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位（wèi）為N/mm2(MPa)。
其計算公式（shì）為：
式中：F--壓入金屬試樣表麵的試驗力（lì），N； D--試驗用鋼球直徑，mm； d--壓痕平均（jun1）直徑（jìng），mm。
測定布（bù）氏硬（yìng）度較準（zhǔn）確可靠，但一（yī）般HBS隻適用於450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對於較硬的鋼或較薄（báo）的板材不適用（yòng）。在鋼管標準中，布氏（shì）硬度用途最廣，往往以（yǐ）壓痕（hén）直徑d來表示（shì）該材料（liào）的硬度，既直觀，又方便。
舉例：120HBS10/1000/30：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力（lì）作用下，保（bǎo）持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/ mm2（MPa）。
無縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無縫鋼管由普通的碳素（sù）結構（gòu）鋼、低合金結構鋼（gāng）或合金結構鋼軋製，產（chǎn）量最多，主（zhǔ）要用（yòng）作輸送（sòng）流體（tǐ）的（de）管道或（huò）結構零件。.2、根（gēn）據用途不同分（fèn）三類（lèi）供（gòng）應：a、按化學成分和機械性能供應；b、按機械性能供（gòng）應；c、按水壓試（shì）驗供應。按a、b類（lèi）供應的鋼管，如用於承受液體壓力，也要進（jìn）行水壓試驗。3、專門用途的無縫（féng）管有鍋爐用無縫管、地質用無縫鋼管及石油（yóu）用無縫管（guǎn）等多種。是（shì）指交貨產品的最（zuì）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（zhá））狀態或製造狀態；經過熱處理交貨的（de）稱熱處理狀態（tài），或根（gēn）據熱處理的類別稱正火（常化）、調質、固溶、退火狀（zhuàng）態。訂貨時，交貨狀態需在合同中注（zhù）明。重量（liàng）交貨狀態：
實（shí）際重量－－交貨時，其產品重量（liàng）是按稱重（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寸計算得出的重（chóng）量。①熱軋無縫鋼管主要生（shēng）產工序（△主（zhǔ）要檢驗工序）：
管坯準備及檢查△→管（guǎn）坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再（zài）加熱→定（減）徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗△(無損、理化、台檢) →入庫
②冷軋（拔）無縫鋼管主要生產（chǎn）工序：
坯料準備→酸（suān）洗潤滑→冷軋（拔）→熱處理→矯直→精整→檢驗
一般的無縫（féng）鋼管的（de）生產工藝可以分為冷拔與熱軋兩種，冷軋無（wú）縫鋼管的生產流程（chéng）一般要比熱軋要複雜，管坯首先（xiān）要進行三輥連軋（zhá），擠壓後要進行定徑（jìng）測試（shì），如果表麵沒有響應裂紋後圓管（guǎn）要經過割機進行切割，切割成長度約一米的坯（pī）料（liào）。然後（hòu）進（jìn）入（rù）退火流程，退火（huǒ）要用（yòng）酸性（xìng）液體（tǐ）進行酸洗，酸洗時要注意表（biǎo）麵是否有大量的起泡產生，如果有大量的起泡產生說明鋼管（guǎn）的質量達（dá）不到相應的標（biāo）準。外觀上冷軋無縫鋼管要短於熱軋無縫（féng）鋼管，冷軋（zhá）無縫鋼管的壁厚一般比熱軋無（wú）縫鋼管（guǎn）要小，但是表麵看起來比厚（hòu）壁無縫鋼管更加明亮，表麵沒有太多的粗糙，口徑也沒有（yǒu）太（tài）多的毛刺。
熱軋無縫鋼管的交貨狀態一般是熱軋狀態（tài）經過熱處理後進行交貨。熱（rè）軋無縫鋼管在經過質檢後要經過工作人員的嚴格的手工挑選，在質檢後要（yào）進行表麵塗油，然（rán）後緊（jǐn）接著是（shì）多次的冷拔實驗，熱軋處理後（hòu）要進（jìn）行穿孔（kǒng）的實驗，如果穿孔擴徑過大（dà）就要進行矯直矯正。在矯直後再由傳送裝置傳送到探傷機進行探傷實驗，最後貼上標簽、進行規格編排後（hòu）放置到到倉（cāng）庫當（dāng）中。
圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連（lián）軋或擠壓→脫管→定徑（jìng）（或減徑）→冷（lěng）卻（què）→矯直→水壓（yā）試（shì）驗（或探傷）→標記（jì）→入庫 無縫鋼管（guǎn）是用鋼錠或實心（xīn）管坯經穿孔製成毛管，然後經熱軋、冷軋或冷撥製成。無縫鋼管的規格（gé）用（yòng）外徑*壁厚毫米數表示。
熱軋無縫管外徑一般大於32mm，壁厚2.5-200mm，冷軋無縫鋼管外徑可以到6mm，壁厚可到（dào）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。
一般用無縫鋼管是（shì）用10、20、30、35、45等優質（zhì）碳結鋼16Mn、5MnV等低合金結（jié）構鋼或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合（hé）結鋼熱軋或冷軋製成的。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）中碳鋼製成的無（wú）縫管用來製（zhì）造機械零件（jiàn），如汽車、拖拉機的受力零件。一般用無縫鋼管要保證強度和壓（yā）扁試（shì）驗（yàn）。熱軋鋼管以熱軋（zhá）狀態或（huò）熱處理狀態交（jiāo）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（xíng）抗力小，可以實現（xiàn）大的（de）變形量。以鋼板（bǎn）的軋製（zhì）為例，一般連鑄坯厚度在230mm左右（yòu），而（ér）經過粗軋和精軋，最終（zhōng）厚度為1~20mm。同時，由於鋼板的（de）寬厚比（bǐ）小，尺寸精度要求相對低，不容易（yì）出現板形問題，以控製（zhì）凸度為主。對於組（zǔ）織有要求的，一般通過控軋控冷來實現（xiàn），即（jí）控製精軋的開軋溫度、終軋溫度（dù）.圓管坯→加熱→穿（chuān）孔→打頭→退火→酸洗→塗（tú）油（鍍銅）→多道次冷拔（冷軋）→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗（yàn）（探傷）→標記→入庫。（一）質量要求
①鋼（gāng）的化學（xué）成分：鋼的（de）化學成分是影響無（wú）縫鋼管性能最主要的因素之一，也是製定軋管（guǎn）工藝參數和鋼管熱處理工藝參（cān）數的主（zhǔ）要依據。
a. 合金元素：有意（yì）加入，根據用途
b. 殘餘元素（sù）：煉鋼帶入，適當控製
c. 有害元素：嚴格控製（As、Sn、Sb、Bi、Pb），氣體（N、H、O）
爐外精（jīng）煉或電渣重熔：提高鋼中化學成（chéng）分的均勻（yún）性和鋼（gāng）的純淨度，減少管坯中的非金屬夾雜物並改善（shàn）其分布形態。
②鋼管幾何尺寸精（jīng）度和外形
a. 鋼管外徑精度：取決於定（減）徑方法（fǎ）、設備（bèi）運轉情（qíng）況、工藝（yì）製度等。
外徑（jìng）允許（xǔ）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（bì）厚精度：與管坯的加熱質量（liàng），各變形工序的工藝設計參數和調整參數（shù），工具質（zhì）量及其潤滑質量等有關
壁厚允許偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：橫截麵上最大或最小壁（bì）厚
Si：名義壁厚mm
C．鋼管橢圓度：表示鋼管的不（bú）圓（yuán）程度。
d. 鋼管（guǎn）長度（dù）：正（zhèng）常長度、定（倍）尺長度、長度允許偏差
e. 鋼管彎曲度：表（biǎo）示鋼管的彎度：每米鋼管長度（dù）的彎曲度、鋼管全長的彎曲度
f. 鋼（gāng）管端麵切斜度：表示鋼管端麵與鋼管橫截麵的傾斜程度
g. 鋼管端麵坡口角度和鈍邊
5．鋼管表麵質量（liàng）：表麵光潔要（yào）求（qiú）
a. 危險性缺陷：裂紋、內（nèi）折、外（wài）折、軋破、離層、結疤、拉凹、凸包等。
b. 一般（bān）性缺陷：麻坑、青線、劃傷、碰傷、輕微的內、外直道、輥印等。
產生原因：
① 由於管（guǎn）坯的表（biǎo）麵缺陷或內部（bù）缺陷所帶來的。
② 生產過程（chéng）中（zhōng）產生的（de），如軋製工藝參數設計（jì）不正確，模（mó）具表（biǎo）麵（miàn）不光滑，潤滑條件（jiàn）不好，孔型（xíng）設計及調整不合理。
③ 管坯（鋼管）在加熱軋製，熱（rè）處理（lǐ）以及（jí）矯直過（guò）程中，如果因為加熱溫度控製不當，變形不均勻，加熱冷卻速度不合理或矯直變形量太大（dà）而產生過大的殘餘應力（lì），那麽也有可能導致鋼管產生表麵裂紋。
6．鋼管理化性能：常溫力學性能、高溫力學性能、低溫性能、抗腐蝕性（xìng）能。鋼管（guǎn）的理化性能（néng）主要取決於鋼的化學成分（fèn），組織結構和鋼的純淨度以及鋼管的熱處理方式（shì）等。
7．鋼管工藝性能：壓扁、擴口、卷邊、彎曲、焊接等。
8．鋼管金相（xiàng）組織：低倍組織（宏觀）、高倍組織（微（wēi）觀） M、B、P、F、A、S
9．鋼管特（tè）殊要求：合同附件、技術協（xié）議。
（二）無縫鋼管質量（liàng）檢驗方法：
1．化學（xué）成分分析：化學分析法、儀器分析（xī）法（紅（hóng）外C—S儀、直讀光譜儀、zcP等）。
①紅外C—S儀：分析鐵合（hé）金，煉鋼原材料，鋼鐵中的C、S元素。
②直讀光（guāng）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：氣體含量分（fèn）析N、O
2．鋼管幾（jǐ）何尺寸及外形檢查：
①鋼（gāng）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、遊標卡尺、環規（guī），測（cè）出最大點、最小（xiǎo）點。
③鋼管長度檢查：鋼卷尺、人工、自動測長。
④鋼管（guǎn）彎曲度檢查：直尺、水平尺（1m）、塞（sāi）尺、細線測每（měi）米彎曲度、全長彎曲度（dù）。
⑤鋼（gāng）管端麵坡口角（jiǎo）度和鈍邊檢查：角尺、卡板。
3．鋼（gāng）管表麵質量檢查：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（tàn）傷（shāng）檢查：
a. 超聲波探傷UT：
對於各種材質均勻的材料表麵及內部裂紋缺陷（xiàn）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（quē）陷敏（mǐn）感。 標準（zhǔn）：GB/T 7735-2004
級別：B級
c. 磁（cí）粉（fěn）MT和漏（lòu）磁探傷：
磁（cí）力探傷，適用於鐵磁性材料的表麵和近表麵缺（quē）陷的檢測。
標準：GB/T 12606-1999 級（jí）別： C4級
d. 電磁超聲波探傷：
不需要耦合介質，可以應用於（yú）高溫高速，粗燥（zào）的鋼管表麵探傷。
e. 滲透探傷：
熒光、著色、檢測鋼管表麵缺陷。
4．鋼管理化性（xìng）能（néng）檢驗：
①拉伸試驗：測應力和變形，判定材（cái）料的強（qiáng）度（YS、TS）和塑性指標（A、Z）
縱（zòng）向，橫向試樣 管段、弧型（xíng）、圓形試樣（￠10、￠12.5）
小口徑（jìng）、薄壁 大口徑、厚壁 定標（biāo）距。
備注：試樣（yàng）斷（duàn）後伸長率與試樣（yàng）尺寸有關 GB/T 1760
②衝擊試驗：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2
標準（zhǔn）試樣10×10×55（mm） 非（fēi）標試（shì）樣5×10×55（mm）
③硬度試驗：布氏硬（yìng）度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV等（děng）
④液壓試驗：試驗壓力、穩壓時間、 p=2Sδ/D
