鋼管基礎(chǔ)知識

鋼管根底學問通用術(shù)語①交貨狀態(tài)是指交貨產(chǎn)品的最終塑性變形或最終熱處理的狀態(tài)。一般不經(jīng)過熱處理交貨的稱熱軋或冷拔〔軋〕狀態(tài)或制造狀態(tài)；經(jīng)過熱處理交貨的稱熱處理狀態(tài)，或依據(jù)熱處理的類別稱正火〔?；?、調(diào)質(zhì)、固溶、退火狀態(tài)。訂貨時，交貨狀態(tài)需在合同中注明。②按實際重量交貨或按理論重量交貨〔過磅重量交貨；理論重量--交貨時，其產(chǎn)品重量是按鋼材公稱尺寸計算得出的重〔：〔鋼的密度為7.85kg/dm3〕計算公式：W=0.02466〔D-S〕S式中：W--鋼管每米理論重量，kg/m；mm；mm。③保證條件按現(xiàn)行標準的規(guī)定工程進展檢驗并保證符合標準的規(guī)定，稱做保證條件。保證條件又分為：A〔又稱必保條件如化學成分、力學性能、尺寸偏差、外表質(zhì)量以及探傷、水壓試驗或壓扁或擴口等工藝性能試驗，均屬必保條件。B、協(xié)議保證條件：標準中除根本保證條件外，尚有“依據(jù)需方要?quot;或“當需方要求……時，應(yīng)〔如成分、力學性能、尺寸偏差等〕或增檢驗工程〔如鋼管橢圓度、壁厚不均等〕。上述條款及要求，在訂貨時，由供需雙方協(xié)商，簽署供貨技術(shù)協(xié)議并在合同中注明。因此，這些條件又稱為協(xié)議保證條件。有協(xié)議保證條件的產(chǎn)品，一般均要加價的。④批稱交貨批。當交貨批量大時，一個交貨批可包括幾個檢驗批；當交貨批量少時，一個檢驗批可分為幾個交貨批。“批“的組成通常有以下規(guī)定〔詳見有關(guān)標準〕：A、每批應(yīng)由同一牌號〔鋼級〕、同一爐〔罐〕號或同一母爐號、同一規(guī)格和同一熱處理制度〔爐次〕的鋼管組成。B、對于優(yōu)質(zhì)碳素鋼構(gòu)造管、流體管，可以不同爐〔罐〕的同一牌號、同一規(guī)格和同一熱處理制度〔爐次〕的鋼管組成。C、焊接鋼管每批應(yīng)由同一牌號〔鋼級〕、同一規(guī)格的鋼管組成。⑤優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼在GB/T699-1999和GB/T3077-1999“A“字者，為高級優(yōu)質(zhì)鋼，反之為一般優(yōu)質(zhì)鋼。高級優(yōu)質(zhì)鋼在以下的局部或全部優(yōu)于優(yōu)質(zhì)鋼：A、縮小成分含量范圍；B、削減有害元素〔如硫、磷、銅〕含量；C、保證較高純潔度〔要求非金屬夾雜物含量少D、保證較高力學性能和工藝性能。⑥縱向和橫向標準中稱縱向是指與加工方向平行〔即順加工方向〕者；橫向是指與加工方向垂直〔加工方向即鋼管軸向。做沖擊功試驗時，縱向試樣的斷口因與加工方向垂直。故稱橫向斷口；橫向試樣的斷口因與加工方向平行，故稱縱向斷口。鋼管外形，尺寸術(shù)語①公稱尺寸和實際尺寸A到的抱負尺寸，也是合同中注明的訂貨尺寸。B小于公稱尺寸。這種大于或小于公稱尺寸的現(xiàn)象稱為偏差。②偏差和公差A(yù)、偏差：在生產(chǎn)過程中，由于實際尺寸難于到達公稱尺寸要求，即往往大于或小于公稱尺寸，所以標準中規(guī)定了實際尺寸與公稱尺寸之B、公差：標準中規(guī)定的正、負偏差值確定值之和叫做公差，亦叫“公差帶“。偏差是有方向性的，即以“正“或“負“表示；公差是沒有方向性的，因此，把偏差值稱為“正公差“或“負公差“的叫法是錯誤的。③交貨長度交貨長度又稱用戶要求長度或合同長度。標準中對交貨長度有以下幾種規(guī)定：A、通常長度〔又稱非定尺長度：凡長度在標準規(guī)定的長度范圍內(nèi)而且無固定長度要求的，均稱為通常長度。例如構(gòu)造管標準規(guī)定：熱軋〔擠壓、擴〕鋼管3000mm～12023mm；冷拔〔軋〕鋼管2023mmm～10500mm。B固定長度尺寸。但實際操作中都切出確定定尺長度是不大可能的，因此標準中對定尺長度規(guī)定了允許的正偏差值。以構(gòu)造管標準為：生產(chǎn)定尺長度管比通常長度管的成材率下降幅度較大，生產(chǎn)企業(yè)提出加價要求是合理的。加價幅度各企業(yè)不盡全都，一般為基價根底上10%左右。C長度及構(gòu)成總長度的倍數(shù)〔例如3000mm×33000mm的3倍數(shù)，總長為9000mm。實際操作中，應(yīng)在總長度的根底上加上允許正偏差20mm，再加上每個單倍尺長度應(yīng)留切口余量。以構(gòu)造管為例，規(guī)定留切口余量：外徑≤159mm5～10mm；外徑＞159mm10～15mm。假設(shè)標準中無倍尺長度偏差及切割余量規(guī)定時，應(yīng)由供需雙方協(xié)商并在合同中注明。倍長尺度同定尺長度一樣，會給生產(chǎn)企業(yè)帶來成材率大幅度降低，因此生產(chǎn)企業(yè)提出加價是合理的，其加價幅度同定尺長度加價幅度根本一樣。D定范圍長度時，需在合同中注明。3000～12023mm6000～8000mm8000～10000mm?？梢?，范圍長度比定尺和倍尺長度要求寬松，但比通常長度加嚴很多，也會給生產(chǎn)企業(yè)帶來成材率的降低。因此生產(chǎn)企業(yè)提出加價是有4%左右。④壁厚不均鋼管壁厚不行能各處一樣，在其橫截面及縱向管體上客觀存在壁厚不等現(xiàn)象，即壁厚不均。為了掌握這種不均勻性，在有的鋼管標準中規(guī)定了壁厚不均的允許指標，一般規(guī)定不超過壁厚公差的80%〔經(jīng)供需雙方協(xié)商后執(zhí)行。⑤橢圓度在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現(xiàn)象，即存在著不肯定相互垂直的最大外徑和最小外徑，則最大外徑與最小外徑之差即為橢圓〔或不圓度為了掌握橢圓度有的鋼管標準中規(guī)定了橢圓度的允許指標，一般規(guī)定為不超過外徑公差的 80%〔經(jīng)供需雙方協(xié)商后執(zhí)行。⑥彎曲度鋼管在長度方向上呈曲線狀，用數(shù)字表示出其曲線度即叫彎曲度。標準中規(guī)定的彎曲度一般分為如下兩種：A〔mm，即為局部彎曲度數(shù)值，其單位為mm/m，表示方法如2.5mm/m此種方法也適用于管端部彎曲度。B、全長總彎曲度：用一根細繩，從管的兩端拉緊，測量鋼管彎曲處最大弦高mm，然后換算成長度〔以米計〕的百分數(shù)，即為鋼管長度方向的全長彎曲度。例如：鋼管長度為8m，測得最大弦高30mm,則該管全長彎曲度應(yīng)為：0.03÷8m×100%=0.375%⑦尺寸超差尺寸超差或叫尺寸超出標準的允許偏差。此處的“尺寸“主要指鋼管的外徑和壁厚。通常有人把尺寸超差習慣叫“公差出格“，這種把偏差和公差等同起來的叫法是不嚴密的，應(yīng)叫“偏差出格“。此處的偏差可能是“正“的，也可能是“負“的，很少在同一批鋼管中消滅“正、負“偏差均出格的現(xiàn)象?；瘜W分析術(shù)語鋼的化學成分是關(guān)系鋼材質(zhì)量和最終使用性能的重要因素之一，也是編制鋼材，乃至最終產(chǎn)品熱處理制度的主要依據(jù)。因此，在鋼材標準的技術(shù)要求局部，往往第一項就規(guī)定了鋼材適用的牌號〔鋼級〕及其化學成分，并以表格形式列入標準中，是生產(chǎn)企業(yè)和客戶驗收鋼及鋼材化學成分的重要依據(jù)。 ①鋼的熔煉成分一般標準中規(guī)定的化學成分即指熔煉成分。它是指鋼冶煉完畢、澆注中期的化學成分。為使其具有肯定代表性，即代表該爐或罐的平均成分，在取樣標準方法中規(guī)定，將鋼水在樣模內(nèi)鑄成小錠，在其上刨取或鉆取樣屑，按規(guī)定的標準方法〔GB/T223〕進展分析，其結(jié)果必需符合標準化學成分范圍，也是客戶驗收的依據(jù)。②成品成分〔GB/T222〕〔GB/T223〕進展分析得來的化學成分。鋼在結(jié)晶和以后塑性變形中，因鋼中合金元素分布的不均勻〔偏析〔熔煉成分之間存在有GB/T222鋼材的成品成分主要是供使用部門或質(zhì)量檢驗部門驗收鋼材質(zhì)量使〔用戶要求者除外分析符合標準規(guī)定。③仲裁分析由于兩個試驗室分析同一樣品的結(jié)果有顯著差異并超出兩個試驗室的允許分析誤差，或者生產(chǎn)企業(yè)與使用部門、需方與供方對同一樣品或同一批鋼材的成品分析有分歧意見時，可由第三方具有豐富分析經(jīng)驗的權(quán)威單位〔如中國鋼鐵爭論總院或具有商檢資格的檢驗部門〕進行再分析，即稱之謂仲裁分析。仲裁分析結(jié)果即為最終判定依據(jù)?！?〕力學性能術(shù)語鋼材力學性能是保證鋼材最終使用性能〔機械性能〕的重要指標，它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中，依據(jù)不同的使用要求，規(guī)定了拉伸性能〔抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率〕以及硬度、韌性指標，還有用戶要求的高、低溫性能等。①抗拉強度〔σb〕〔FbSo〕所得的應(yīng)力〔σ，稱為抗拉強度〔b，單位為〔MPa式為：式中：Fb--試樣拉斷時所承受的最大力，〔牛頓；So--試樣原始橫截面積，mm2。②屈服點〔σs〕〔保持恒定〕仍能連續(xù)伸長時的應(yīng)力，稱屈服點。假設(shè)力發(fā)生下降時，則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2〔MPa。上屈服點〔σsu：試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最大應(yīng)力；下屈服點〔σsl力。屈服點的計算公式為：式中：Fs--試樣拉伸過程中屈服力〔恒定，〔牛頓；So--試樣原始橫截面積，mm2。③斷后伸長率〔σ〕比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%。計算公式為：;式中：L1--試樣拉斷后的標距長度，mm；L0--試樣原始標距長度，mm。④斷面收縮率〔ψ〕在拉伸試驗中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比，稱為斷面收縮率。以ψ如下：式中：S0--試樣原始橫截面積，mm2；S1--試樣拉斷后縮徑處的最少橫截面積，mm2。⑤硬度指標金屬材料抵抗硬的物體壓陷外表的力量，稱為硬度。依據(jù)試驗方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖維氏硬度三種。A、布氏硬度〔HB〕〔F〕壓入式樣外表，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力，測量試樣外表的壓痕直徑〔。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形外表積所得的商。以HBS〔鋼球〕N/mm2(MPa)。其計算公式為：式中：F--壓入金屬試樣外表的試驗力，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牢靠，但一般HBS只適用于450N/mm2〔MPa〕d來表示該材料的硬度，既直觀，又便利。舉例：120HBS10/1000130：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。B、洛氏硬度〔HK〕〔Fo〕及總試驗力〔F〕的先后作用下，將壓頭〔金鋼廠圓錐體或鋼球〕壓入試樣外表，經(jīng)規(guī)定?！瞖〕計算硬度值。其值是個無名數(shù)，以符號HR表示，所用標尺有A、B、C、D、E、FGHK等9AB、CHRA、HRB、HRC。硬度值用下式計算：ACHR=100-eBHR=130-e式中e--剩余壓痕深度增量，其什系以規(guī)定單位0.002mm表示，即當壓頭軸向位移一個單位〔0.002mm〕數(shù)。e值愈大，金屬的硬度愈低，反之則硬度愈高。上述三個標尺適用范圍如下：HRA〔金剛石圓錐壓頭〕20-88HRC〔金剛石圓錐壓頭〕20-70HRB〔直徑1.588mm鋼球壓頭〕20-100洛氏硬度試驗是目前應(yīng)用很廣的方法，其中HRC在鋼管標準中使用僅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬的金屬材料，它彌補了布氏法的不是，較布氏法簡便，可直接從硬度機的表盤讀出硬度值。但是，由于其壓痕小，故硬度值不如布氏法準確。C、維氏硬度〔HV〕維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法，是將一個相對面夾角為1360的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力〔F〕保持時間后卸除試驗力，測量壓痕兩對角線長度。維氏硬度值是試驗力除以壓痕外表積所得之商，其計算公式為：式中：HV--維氏硬度符號，N/mm2(MPa)；F--試驗力，N；d--壓痕兩對角線的算術(shù)平均值，mm。維氏硬度承受的試驗力F為〔49.031〔98.072〔196.130〔294.2、50〔490.3、100〔980.7〕Kgf(N)等六級，可測硬度值5～1000HV。表示方法舉例：640HV30/20表示用30Hgf〔294.2N〕試驗力保持20S〔秒〕測定的維氏硬度值為640N/mm2(MPa)。洛氏法的主要優(yōu)點，而抑制了它們的根本缺點，但不如洛氏法簡便。維氏法在鋼管標準中很少用。⑥沖擊韌性指標沖擊韌性是反映金屬才來哦對外來沖擊負荷的抵抗力量，一般由沖擊韌性值〔ak〕和沖擊功〔Ak〕表示，其單位分別為J/cm2和J〔焦耳?！埠喎Q“沖擊試驗““V“形缺口和“U“形缺口沖擊試驗兩種。沖擊試驗：用肯定尺寸和外形〔10×10×55mm〕的試樣〔長度方向的中間處有“U“型或“V2mm〕在規(guī)定試驗機上受沖擊負荷打擊下自缺口處折斷的試驗。AAkv(u)--具有肯定尺寸和外形的金屬式樣，在沖擊