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大口径钢管的扩径工艺及发生断裂的原因介绍

发布日期:2017-08-22 点击:

 大口径钢管的扩径工艺:
  一、初步整圆阶段。扇形块打开直到所有扇形块都接触到大口径钢管内壁,此时步长范围内钢管内圆管中各点半径大小都几乎一致,钢管得到初步整圆。一般用的扩径机属于直缝金属焊管整形设备,它是用锥体扩胀头,在钢管内扩胀,达到消除大口径钢管的成型压力和焊接应力,并保证直缝焊钢管全长段真径大小一致,设备由小车,扩胀器,工作套筒,固定座,油缸,润滑站,台架,液压站,电控系统组成,扩胀器设置在小车,扩胀器由工作套筒连接在油缸上,扩胀器是由扩胀头,扩胀块,导向盘,拉杆等组成。通过分段式机械挤胀工艺保证直缝金属焊管外形定径。消除应力的大型设备。
  二、名义内径阶段。扇形块从前段位置开始降低运动速度,直到抵达要求位置,这个位置是要求的成品管内圆周位置。
  三、弹复补偿阶段。扇形块在2阶段的位置开始进一步将低速度,直到抵达要求位置,这个位置是工艺设计要求的弹复前钢管内圆周位置。
  四、保压稳定阶段。扇形块在弹复前大口径钢管内圆周位置一段时间保持不动,这是设备和扩径工艺要求的保压稳定阶段。
  五、卸荷回归阶段。扇形块从弹复前钢管内圆周位置开始迅速回缩,直到抵达初始扩径的位置,这是扩径工艺要求的扇形块小收缩直径。
  大口径钢管生产中发生断裂的原因介绍:
  在大口径钢管生产中,一般引起断裂的原因是金属材料的脆性状态引起的,高强度金属材料中发生的低应力脆性断裂的过程中,资料组织远非均匀的各向同性的组织中会有裂纹、还会有夹杂物、气孔等缺陷,这些缺陷均可以看成为材料中的微裂纹。所以,设计时还要根据构件的工作温度来选取具有合适冷脆转变温度的资料。一般来说都是假定资料是均匀的连续的各向同性的根据这种方法分析认为是平安的设计,有时也会发生意外断裂事故。由于热轧管坯存在裂纹等缺陷或高精度冷拔管被制成油缸后,大口径钢管冷拔时。使用过程中发生的断裂,几乎没有塑性变形发生,一般均为脆性断裂。脆性断裂是由多种原因引起的如:晶界上有析出物时,不管其强度比基体强度强或弱,皆是发生裂纹的原因;晶界上夹杂物的偏析也是断裂的原因;另外,即使在远远小于屈服   的交变载荷作用下,也会引起发生疲劳断裂现象。
  焊缝经过相变后与母材又同时进行形变热处理,并在同等条件下完成再结晶过程,其金相组织与晶粒状态必将与母材趋于一致,同时消除了由于大口径钢管成型所带来的内应力。此工艺现已被重视,正在逐步推广应用,用于生产HFW大口径钢管。大口径钢管整体热处理:将大口径钢管整体加热到正火温度,使所有组织奥氏体化后,然后进行空冷。这样可基本消除管体与焊缝之间的金相组织差异,且消除大口径钢管由于成型和焊接等产生的内应力,但焊缝与管体的晶粒状态仍存在着差异,将带来力学性能与方面的不足。大口径方管在热处理的时候由于使用的温度还有压力是比较强的,所以说操作人员应该做好承受压力和高温的能力才是比较好的。建议选用一些身体比较健康的人去操作,不然怕会承受不了这样的压力。
  原因就是现在的机械多发展成了椭圆形,另外很多的模具现在也是向椭圆形进行发展,受很多因素的综合影响,大口径钢管的模具也是椭圆形的,这些因素的综合影响下,不得不进行相关的大口径钢管形状的不断地进行。目前我国大口径钢管,主要生产工艺为热轧大口径钢管和热扩大口径钢管,热扩无缝钢管大规格为325mm-1220mm厚为120mm,热扩无缝钢管可生产非国标的尺寸,热扩无缝管就是我们常说的热扩管,密度比较低但是收缩很强的钢管用斜轧法或拉拔法扩大管材直径的一种荒管精轧工序。在较短的时间内使钢管增粗,可生产非标,特殊型号的无缝管,且成本低,生产效率高,是目前轧管领域的发展趋势。大口径钢管钢材出厂前经退火热处理,这种交货状态称为退火状态。退火的目的主要是为了消除和前道工序遗留的组织缺陷和内应力,并为后道工序作好组织和性能上的准备,合金结构钢、保证淬透性结构钢、冷镦钢、轴承钢、工具钢、汽轮机叶片用钢、铁索体型不锈耐热钢的钢材常用退火状态交货。

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