用轧制、挤压、拉拔、锻造、焊接等方法生产圆形和各种异形断面的中空材。管材根据不同的用途,一般分为以下几大类:(1)管线管,用于流体和粒状固体的输送管道;(2)热交换用管,通过管壁进行内外热交换,如锅炉管、化工用管等;(3)石油地质用管,如石油、天然气和地质的钻采用管、石油钻井的套管和油管等;(4)结构用管,用于制作各种机器零件、各种机械架体和构筑物件等;(5)其他,如电缆用管、高压容器用管等。按生产方法分,有热轧无缝管、焊接管、冷加工管等。按断面形状分,有圆管和异形管。按纵断面形状分,有等断面管和变断面异形管。按管材材质分,有各种有色金属及其合金管、碳素结构精密钢管、合金结构精密钢管、高合金精密钢管、复合材料管(钢与不锈钢、钢与有色金属、钢与塑料)、镀层管、涂层管等。按管材外径与壁厚之比D/S分,有特厚管(D/S<10)、厚壁管(D/S=10~20)、薄壁管(D/S=20~40)、极薄壁管(D/S>40)。
精密钢管耐腐蚀的原因
所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。
精密钢管的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使精密钢管具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种氧化物"钝化膜",继续起保护作用。
因此,所有的精密钢管元素都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
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生产精密钢管管料尺寸的选择
在冷加工管材生产中,管料的尺寸(直径和壁厚)决定着变形道次、成品管尺寸精度和表面质量。在能保证成品管质量的前提下尽可能选用接近成品尺寸的管料。管料的最小壁厚应能保证管料和成品管的壁厚差(即总减壁量)能消除热轧管表面的螺纹道、划道等表面缺陷,改善壁厚不均,以获得尺寸公差和表面质量都符合要求的管材。在冷拔管生产中,冷拔的最小总减壁量一般取0.5~1mm。对成品管质量(尺寸精度、表面质量)要求高时也可以将总减壁量取大一些。在可供应条件下,管料的直径一般比成品管的直径大5~20mm。主要是考虑减径量与减壁量的关系,即变形时有一定的减壁量必定有相应的减径量,才能保证顺利实现金属变形。
选择冷轧管料与冷拔的原则基本相同,但在确定管料和中间管尺寸时则要考虑满足冷轧机孔型系统的要求。
道次变形量的选择即确定每个加工道次的变形程度(断面压缩率、延伸系数)、减径量和减壁量。在条件允许时,应选取大的道次变形量,以减少加工道次。选择冷轧管机道次变形量时要考虑轧机主要部件强度、材料塑性、对管材的质量要求等。在实际生产中管材的尺寸精度、表面状态以及工具的寿命等常成为限制道次变形量的因素。为了保证产量和质量,成品道次的变形量应取小一些。在多辊式冷轧管机上道次变形量(特别是减径量)比二辊式冷轧管机的小。
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