20#無縫鋼管為低碳鋼管,碳鋼一般分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼三種,其中45#鋼為中碳鋼,低于45#即為低碳鋼,高于45#即為高碳鋼,無縫鋼管如沒有特殊要求,一般均采用20#無縫鋼管。單獨(dú)HNO3溶液可不加緩蝕劑,但HNO3+HF酸洗時(shí),需要加Lan-826。使用HNO3+HF酸洗,為防止腐蝕,濃度應(yīng)保持5:1的比例。溫度應(yīng)低于49℃,如過高,HF會揮發(fā)。對鈍化液,HNO3應(yīng)控制在2%—5%之間,根據(jù)電化學(xué)測試,HNO3濃度小于2%處理的鈍化膜質(zhì)量不穩(wěn)定,易產(chǎn)生點(diǎn)蝕,但HNO3濃度也不宜大于5%,要防止過鈍化。用一步法處理除油酸洗鈍化,雖然操作簡便,節(jié)省工時(shí),但該酸洗鈍化液(膏)中會有侵蝕性HF,因此其終保護(hù)膜質(zhì)量不如多步法。
[沖壓模具設(shè)計(jì)]沖壓模具水平狀況近年來,我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)5多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm,壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模,大尺寸(Φ≧3mm)精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。模具CAD/CAM技術(shù)狀況我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有2多年歷史。
20#無縫鋼管材質(zhì)為20#鋼,強(qiáng)度比15#稍高,很少淬火,無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工,電弧焊和接觸焊的焊接性能好,氣焊時(shí)厚度小,外形要求嚴(yán)格或形狀復(fù)雜的制件上易發(fā)生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀態(tài)較退火狀態(tài)好、一般用于制造受力不大而韌性要求高的工件。
1.1鋼管公稱外徑為88.9mm,公稱壁厚為6.45mm。
1.2 鋼管的外徑和壁厚允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。 表 外徑允許偏差+ 0.50mm~0.20mm 壁厚允許偏差 + 0.97mm~0.77mm 。
2 鋼管的通常長度為9400mm~9750mm。
3 外形 3.1 鋼管的彎曲度不得大于1.0mm/m。
3.2 鋼管兩端端面應(yīng)與鋼管軸線垂直,切口毛刺應(yīng)予清除。
4 重量 鋼管按實(shí)際重量交貨,亦可按理論重量交貨。鋼管每米理論重量為13.115kg/m。
5.鋼管的成品化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T 222的有關(guān)規(guī)定。
6.交貨狀態(tài) 鋼管以熱軋狀態(tài)交貨。
7.力學(xué)性能 經(jīng)適當(dāng)熱處理,鋼管的力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到API SPEC 5CT 中N80鋼級的要求。
8.密實(shí)性 鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行渦流探傷以檢驗(yàn)鋼管的密實(shí)性,渦流探傷對比試樣人工缺陷通孔直徑為φ2.2mm±0.01mm。
把計(jì)算的等效塑性應(yīng)變滯后作用于從板材取樣的圓棒試樣,然后對每個(gè)壁厚位置所得的壓縮S-S曲線進(jìn)行定義。結(jié)果和研究3.1壓壞模型的妥當(dāng)性預(yù)測精度受模型的要素組合數(shù)、壓力增量值、收斂判斷值的支配,如果對這些影響因素進(jìn)行校正,估計(jì)本模型的預(yù)測誤差在5%左右,通過校正誤差,可以進(jìn)一步提高預(yù)測精度。在對給出相同正圓度時(shí)的綜合模型和橢圓近似模型的壓壞值進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)兩者沒有比較大平均差,由此可知,通過將取決于外徑和內(nèi)徑的正圓度做成近似于橢圓的參數(shù),就可以將局部曲率變化的UOE鋼管的外徑分布用模型表示。
鋼管作為鋼鐵產(chǎn)品的重要組成部分,因其制造工藝及所用管坯形狀不同而分為無縫鋼管(圓坯)和焊接鋼管(板,帶坯)兩大類。
無縫鋼管 因其制造工藝不同,又分為熱軋(擠壓)無縫鋼管和冷拔(軋)無縫鋼管兩種。冷拔(軋)管又分為圓形管和異形管兩種。
工藝流程
熱軋(擠壓無縫鋼管):圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→坯管→矯直→質(zhì)檢壁厚→水壓試驗(yàn)(或探傷)→標(biāo)記→入庫。
冷拔(軋)無縫鋼管:圓圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→質(zhì)檢壁厚→水壓試驗(yàn)(探傷)→標(biāo)記→入庫。
一是模擬高爐內(nèi)氣液兩相流進(jìn)行動力學(xué)試驗(yàn),研究爐內(nèi)產(chǎn)生液泛的條件;二是根據(jù)武鋼高爐爐料結(jié)構(gòu),模擬高爐初成渣的成分,研究初成渣的冶金性能。研究發(fā)現(xiàn),高爐下部氣液正常對流運(yùn)動的限制性環(huán)節(jié)是料柱發(fā)生的阻塞。減少爐腹煤氣量,改善高爐下部焦炭料柱的透氣性和濾液性,改善煤氣流控制,以及降低初成渣粘度等,有利于推遲阻塞現(xiàn)象的發(fā)生,有利于爐況順行和提高高爐產(chǎn)量。在此基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用渣鐵滯留模型和氣液兩相流的動力學(xué)方程,建立了高爐重要操作參數(shù)對產(chǎn)量影響的過程優(yōu)化模型。
用途分類
GB/T8162-2008(結(jié)構(gòu)用無縫鋼管)。主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)(牌號):碳素鋼20、45號鋼;合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-2008(輸送流體用無縫鋼管)。主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)(牌號)為20、Q345等。
GB3087-2008(低中壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號鋼。
GB5310-2008(高壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999(船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管)。主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級等。
GB1479-2000(高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管)。主要用于化肥設(shè)備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-2006(石油裂化用無縫鋼管)。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2003(氣瓶用無縫鋼管)。主要用于制作各種燃?xì)?、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。成型加工
關(guān)于硬度的影響,一般地說,隨著硬度增加,只要不發(fā)生破碎,鋼球單耗下降;而且可使球體變形小,在破碎中球體吸收變形能小,能量可更多地用于破碎礦粒,可使磨機(jī)的生產(chǎn)率增加。但鋼球硬度的增加只能是適度的,有個(gè)恰當(dāng)范圍,并非愈硬愈好。如果只考慮球耗,是硬度愈高消耗愈低。但對磨機(jī)生產(chǎn)率而言,在一定范圍內(nèi)生產(chǎn)率隨鋼球硬度增大而增加,但當(dāng)硬度超過一定范圍時(shí)則對磨機(jī)生產(chǎn)率產(chǎn)生不利影響,使磨機(jī)生產(chǎn)率下降。鋼球硬度過高時(shí)對磨礦不利的原因有兩個(gè):鋼球回彈跳動嚴(yán)重,在回彈中造成部分能量損失,故鋼球能量不是更多地用于破碎,故而影響破碎;鋼球硬度過高時(shí),球與球之間相互接觸時(shí)滑動厲害,不能有效地嚙住球間的礦粒,使礦粒的磨碎作用減弱。其首要的技術(shù)措施是解決熱風(fēng)爐的設(shè)計(jì)缺陷問題,尤其是近幾年引進(jìn)的頂燃式熱風(fēng)爐,具有提高風(fēng)溫的潛力,但存在錐形拱頂多向應(yīng)力集中的設(shè)計(jì)缺陷,使熱風(fēng)爐出現(xiàn)熱風(fēng)出口局部高溫、發(fā)紅、嚴(yán)重的大面積垮塌。這是導(dǎo)致風(fēng)溫降低的重要因素,必須得到的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,分散集中的應(yīng)力,使受力結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定,才能保障長期穩(wěn)定的高風(fēng)溫。同時(shí),耐火材料的品位和質(zhì)量選擇、筑爐質(zhì)量、烘爐、涼爐、安全操作等也是影響風(fēng)溫穩(wěn)定的因素。其他措施包括:縮小熱風(fēng)爐拱頂在燒爐和送風(fēng)時(shí)的溫差在1℃左右或以內(nèi),熱風(fēng)爐送風(fēng)時(shí)間要控制在4min~6min;熱風(fēng)爐蓄熱磚要用高蓄熱面積、通孔通風(fēng)率較好的格子磚(格子磚換熱面積應(yīng)在48m2/m3~55m2/m3,孔徑25mm~3mm為,換熱面積大,且不容易出現(xiàn)因孔徑太小而堵塞和阻力增大的問題),并涂上能吸熱、高輻射的材料;提高熱風(fēng)爐廢氣溫度(達(dá)到4℃~45℃),單燒高爐煤氣的熱風(fēng)爐采用煤氣和空氣雙預(yù)熱技術(shù);解決好目前普遍出現(xiàn)的三岔口高溫、漏風(fēng)、垮塌難題,使高爐和送風(fēng)系統(tǒng)能夠使用和接受高風(fēng)溫等。
[沖壓模具設(shè)計(jì)]沖壓模具水平狀況近年來,我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)5多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1~2μm,壽命2億次左右的多工位級進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模,大尺寸(Φ≧3mm)精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。模具CAD/CAM技術(shù)狀況我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有2多年歷史。
20#無縫鋼管材質(zhì)為20#鋼,強(qiáng)度比15#稍高,很少淬火,無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工,電弧焊和接觸焊的焊接性能好,氣焊時(shí)厚度小,外形要求嚴(yán)格或形狀復(fù)雜的制件上易發(fā)生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀態(tài)較退火狀態(tài)好、一般用于制造受力不大而韌性要求高的工件。
1.1鋼管公稱外徑為88.9mm,公稱壁厚為6.45mm。
1.2 鋼管的外徑和壁厚允許偏差應(yīng)符合表1的規(guī)定。 表 外徑允許偏差+ 0.50mm~0.20mm 壁厚允許偏差 + 0.97mm~0.77mm 。
2 鋼管的通常長度為9400mm~9750mm。
3 外形 3.1 鋼管的彎曲度不得大于1.0mm/m。
3.2 鋼管兩端端面應(yīng)與鋼管軸線垂直,切口毛刺應(yīng)予清除。
4 重量 鋼管按實(shí)際重量交貨,亦可按理論重量交貨。鋼管每米理論重量為13.115kg/m。
5.鋼管的成品化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB/T 222的有關(guān)規(guī)定。
6.交貨狀態(tài) 鋼管以熱軋狀態(tài)交貨。
7.力學(xué)性能 經(jīng)適當(dāng)熱處理,鋼管的力學(xué)性能應(yīng)達(dá)到API SPEC 5CT 中N80鋼級的要求。
8.密實(shí)性 鋼管應(yīng)逐根進(jìn)行渦流探傷以檢驗(yàn)鋼管的密實(shí)性,渦流探傷對比試樣人工缺陷通孔直徑為φ2.2mm±0.01mm。
把計(jì)算的等效塑性應(yīng)變滯后作用于從板材取樣的圓棒試樣,然后對每個(gè)壁厚位置所得的壓縮S-S曲線進(jìn)行定義。結(jié)果和研究3.1壓壞模型的妥當(dāng)性預(yù)測精度受模型的要素組合數(shù)、壓力增量值、收斂判斷值的支配,如果對這些影響因素進(jìn)行校正,估計(jì)本模型的預(yù)測誤差在5%左右,通過校正誤差,可以進(jìn)一步提高預(yù)測精度。在對給出相同正圓度時(shí)的綜合模型和橢圓近似模型的壓壞值進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)兩者沒有比較大平均差,由此可知,通過將取決于外徑和內(nèi)徑的正圓度做成近似于橢圓的參數(shù),就可以將局部曲率變化的UOE鋼管的外徑分布用模型表示。
鋼管作為鋼鐵產(chǎn)品的重要組成部分,因其制造工藝及所用管坯形狀不同而分為無縫鋼管(圓坯)和焊接鋼管(板,帶坯)兩大類。
無縫鋼管 因其制造工藝不同,又分為熱軋(擠壓)無縫鋼管和冷拔(軋)無縫鋼管兩種。冷拔(軋)管又分為圓形管和異形管兩種。
工藝流程
熱軋(擠壓無縫鋼管):圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→坯管→矯直→質(zhì)檢壁厚→水壓試驗(yàn)(或探傷)→標(biāo)記→入庫。
冷拔(軋)無縫鋼管:圓圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→質(zhì)檢壁厚→水壓試驗(yàn)(探傷)→標(biāo)記→入庫。
一是模擬高爐內(nèi)氣液兩相流進(jìn)行動力學(xué)試驗(yàn),研究爐內(nèi)產(chǎn)生液泛的條件;二是根據(jù)武鋼高爐爐料結(jié)構(gòu),模擬高爐初成渣的成分,研究初成渣的冶金性能。研究發(fā)現(xiàn),高爐下部氣液正常對流運(yùn)動的限制性環(huán)節(jié)是料柱發(fā)生的阻塞。減少爐腹煤氣量,改善高爐下部焦炭料柱的透氣性和濾液性,改善煤氣流控制,以及降低初成渣粘度等,有利于推遲阻塞現(xiàn)象的發(fā)生,有利于爐況順行和提高高爐產(chǎn)量。在此基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用渣鐵滯留模型和氣液兩相流的動力學(xué)方程,建立了高爐重要操作參數(shù)對產(chǎn)量影響的過程優(yōu)化模型。
用途分類
GB/T8162-2008(結(jié)構(gòu)用無縫鋼管)。主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)(牌號):碳素鋼20、45號鋼;合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-2008(輸送流體用無縫鋼管)。主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)(牌號)為20、Q345等。
GB3087-2008(低中壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號鋼。
GB5310-2008(高壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999(船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管)。主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級等。
GB1479-2000(高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管)。主要用于化肥設(shè)備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-2006(石油裂化用無縫鋼管)。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2003(氣瓶用無縫鋼管)。主要用于制作各種燃?xì)?、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。成型加工
關(guān)于硬度的影響,一般地說,隨著硬度增加,只要不發(fā)生破碎,鋼球單耗下降;而且可使球體變形小,在破碎中球體吸收變形能小,能量可更多地用于破碎礦粒,可使磨機(jī)的生產(chǎn)率增加。但鋼球硬度的增加只能是適度的,有個(gè)恰當(dāng)范圍,并非愈硬愈好。如果只考慮球耗,是硬度愈高消耗愈低。但對磨機(jī)生產(chǎn)率而言,在一定范圍內(nèi)生產(chǎn)率隨鋼球硬度增大而增加,但當(dāng)硬度超過一定范圍時(shí)則對磨機(jī)生產(chǎn)率產(chǎn)生不利影響,使磨機(jī)生產(chǎn)率下降。鋼球硬度過高時(shí)對磨礦不利的原因有兩個(gè):鋼球回彈跳動嚴(yán)重,在回彈中造成部分能量損失,故鋼球能量不是更多地用于破碎,故而影響破碎;鋼球硬度過高時(shí),球與球之間相互接觸時(shí)滑動厲害,不能有效地嚙住球間的礦粒,使礦粒的磨碎作用減弱。其首要的技術(shù)措施是解決熱風(fēng)爐的設(shè)計(jì)缺陷問題,尤其是近幾年引進(jìn)的頂燃式熱風(fēng)爐,具有提高風(fēng)溫的潛力,但存在錐形拱頂多向應(yīng)力集中的設(shè)計(jì)缺陷,使熱風(fēng)爐出現(xiàn)熱風(fēng)出口局部高溫、發(fā)紅、嚴(yán)重的大面積垮塌。這是導(dǎo)致風(fēng)溫降低的重要因素,必須得到的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,分散集中的應(yīng)力,使受力結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定,才能保障長期穩(wěn)定的高風(fēng)溫。同時(shí),耐火材料的品位和質(zhì)量選擇、筑爐質(zhì)量、烘爐、涼爐、安全操作等也是影響風(fēng)溫穩(wěn)定的因素。其他措施包括:縮小熱風(fēng)爐拱頂在燒爐和送風(fēng)時(shí)的溫差在1℃左右或以內(nèi),熱風(fēng)爐送風(fēng)時(shí)間要控制在4min~6min;熱風(fēng)爐蓄熱磚要用高蓄熱面積、通孔通風(fēng)率較好的格子磚(格子磚換熱面積應(yīng)在48m2/m3~55m2/m3,孔徑25mm~3mm為,換熱面積大,且不容易出現(xiàn)因孔徑太小而堵塞和阻力增大的問題),并涂上能吸熱、高輻射的材料;提高熱風(fēng)爐廢氣溫度(達(dá)到4℃~45℃),單燒高爐煤氣的熱風(fēng)爐采用煤氣和空氣雙預(yù)熱技術(shù);解決好目前普遍出現(xiàn)的三岔口高溫、漏風(fēng)、垮塌難題,使高爐和送風(fēng)系統(tǒng)能夠使用和接受高風(fēng)溫等。
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