1.异型钢管的性能指数分析-塑性
塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(*变形)而不破坏的能力。
2. 异型钢管的性能指数分析-硬度
硬度是衡量金属材料软硬程度的指针。目前生产中测定硬度方法较常用的是压入硬度法,它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面,根据被压入程度来测定其硬度值。
3. 异型钢管的性能指数分析-疲劳
前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指针。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。
4. 异型钢管的性能指数分析-冲击韧性
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
5. 异型钢管的性能指数分析-强度
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为较基本的强度指针。
生产钢管所用的坯料,叫做管坯。合格的管坯是异型管生产的先决条件。由于斜轧穿孔的变形特点,对管坯质量提出了严格的技术要求。管坯技术按相关标准执行,包括化学成分、断面形状、几何尺寸、内部组织、机械性能等因素。根据穿孔方式、轧管方法及制管材质的不同,异型管一般采用以下四种坯料:
(一)轧坯
一般为圆坯,生产中也经常使用。
(二)锻坯
用于穿孔性能较差的合金钢与高合金异型管的生产。
(三)连铸圆坯
连铸圆坯具有成本低、能耗少、组织性能稳定等特点,是管坯发展的主流,也是管材实现连轧的首要条件。
(四)铸坯
主要有方锭坯,用于P.P.M轧制方式或压力穿孔等异型管加工方式。
控制焊接变形此矩形管由于其外形属于细长杆类,因此焊接变形较难控制。焊接的主要变形有挠曲(正弯)、侧弯、角变形及扭曲变形等。对于此矩形管而言,主要的变形是横向收缩,使矩形断面尺寸受到影响,每边需缩进预留间隙90%左右;焊缝横向收缩后,竖板两端向内弯曲,使构件形成腰鼓状;由于焊缝断面大,输入热量多,必然引起较大的纵向收缩,使构件在长度方向形成挠曲变形;对因不合理焊接造成的扭曲变形,矫正十分困难,有时不得不割开重焊或整件报废。 从焊接变形理论可知,影响焊接变形大小的主要因素是:焊缝尺寸越大,熔敷金属越多,变形越大;焊缝尺寸相等时,焊缝热输入越大,造成的变形也越大;焊接大长焊缝时,分段比直通焊变形要小。
异型管生产时高炉所用燃料,主要有以下五种:
(一)无烟煤
它的化学成分基本能满足冶炼要求,低温强度好。但气孔率低,热稳定性差,受热易粉碎,含硫较高。除还有个别小高炉用作焦炭替代品外,异型管生产已基本不再使用。
(二)喷吹燃料
是从高炉风口喷入的燃料,以替代部分焦炭。喷吹燃料有固态的煤粉、液态的重油、气态的天然气。一般根据资源条件而定,我国以喷煤为主。
(三)木炭
木炭是较早使用的高炉燃料,是由木材在足够温度下干馏而成的固体燃料。木炭固定碳含量高,灰分低(一般在0.5%~2.5%之间),几乎不含硫,气孔率高,密度小。但机械强度低,价格昂贵,因此作为异型管高炉燃料已被淘汰。
(四)型焦
是用非结焦煤压制成型的固体燃料,用作焦炭的替代品,有热压成型和冷压成型两种,在目前尚处于冶炼试验阶段。国外高炉冶炼实践表明,在炉况稳定顺行的条件下,型焦是可以替代焦炭作为高炉燃料的。但型焦强度比焦炭差,尤其是热强度问题还有待于进一步解决。
(五)焦炭
由煤在高温下干馏而成的二次固体燃料,其化学成分完**满足高炉冶炼的要求。机械强度远大于木炭,热稳定性及气孔率均**无烟煤,是现代高炉理想的燃料,也是目前高炉的主要燃料。由于目前世界焦煤资源的短缺,异型管高炉冶炼时应尽量降低焦炭消耗,并使用合适的替代燃料。
(一)不锈钢异型管焊接时,钨极从气体喷嘴**的长度,以4-5mm为佳,在角焊等遮蔽性差的地方是2-3mm,在开槽深的地方是5-6mm,喷嘴至工作的距离一般不**过15mm。
(二)焊接电弧长度,焊接普通钢时,以2-4mm为佳,而焊接不锈钢时,以1-3mm为佳,过长则保护效果不好。
(三)为使氩气很好地保护焊接熔池,和便于施焊操作,钨极中心线与焊接处工件一般应保持80-85°角,填充焊丝与异型管表面夹角应尽可能地小,一般为10°左右。
(四)异型管焊接容易受到风的影响,有时微风而产生气孔,所以风速在0.5m/sec以上的地方,都应当采取防风措施。
(五)保护气体一般为二氧化碳气体,气体流量以20-25L/min较适宜。
(六)采用垂直外特性的电源,直流时采用正极性,焊丝接负极。
(七)为防止异型管焊接气孔之出现,焊接部位如有铁锈、油污等务必清理干净。
(八)焊嘴与异型管间的距离以15-25mm为宜。
(九)对接打底时,为防止底层焊道的背面被氧化,背面也需要实施气体保护。
(十)采用平特性焊接电源,直流焊接时采用反极性。使用一般的CO2焊机就可以施焊,但送丝轮的压力请稍调松一些。
(十一)一般在喷射过渡的条件下来施焊,电压要调整到弧长在4-6mm的程度。
(十二)在室外有风的地方进行异型管焊接时,务请采取挡板的措施,而在室内则应采取适当的换气措施。