16Mn直缝钢管的全面分析

16Mn直缝钢管是焊缝与钢管纵向平行的钢管。通常分为公制电焊钢管、电焊薄壁管、变压器冷却油管等等。直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。
简介
直缝钢管英文（Straightsteel pipe），一般焊管：一般焊管用来输送低压流体。用Q195、Q215A、Q235A钢、Q235B普碳制造 。也可采用易于焊接0317标准型号6012及钢母755软钢共同制造。钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验，对表面质量有一定要求，通常交货长度为4-10m，常要求定尺（或倍尺）交货。焊管的规格用公称口径表示（毫米或英寸）公称口径与实际不同，焊管按规定壁厚有普通钢管和加厚钢管两种，钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种。
埋弧焊直缝钢管采用的焊接工艺为埋弧焊技术，采用填充物焊接，颗粒保护焊剂埋弧。生产的口径可以达到1500mm,LSAW是埋弧焊直缝钢管的英文简称，埋弧焊直缝钢管的生产工艺有JCOE成型技术、卷制成型埋弧焊技术。当口径较大时可能用两块钢板进行卷制，这样会形成双焊缝的现象。可以执行的标准GB/T3091-2008低压流体钢管生产标准，GB/T9711.1-2 -1997石油天然气钢管生产使用标准，还可以执行美国API 5L 管线钢管执行标准。生产材质：Q195A-Q345E；245R；Q345QA-D；L245-L485；X42-X70。承压参数主要有2ST/T ，S为屈服强度，T为壁厚。埋弧焊已经发展成为，有双丝埋弧焊，还有多丝埋弧焊，效率更进一步提高。
生产工艺
综述
16Mn直缝钢管按生产工艺可分为高频直缝钢管和埋弧焊直缝钢管。埋弧焊直缝钢管按其不同的成型方式又分为UOE、RBE、JCOE钢管等。下面介绍最常见的高频直缝钢管和埋弧焊直缝钢管的成型工艺。
埋弧焊工艺
1. 板探：用来制造大口径埋弧焊直缝钢管的钢板进入生产线后，首先进行全板超声波检验；
2. 铣边：通过铣边机对钢板两边缘进行双面铣削，使之达到要求的板宽、板边平行度和坡口形状；
3. 预弯边：利用预弯机进行板边预弯，使板边具有符合要求的曲率；
4. 成型：在JCO成型机上首先将预弯后的钢板的一半经过多次步进冲压，压成"J"形，再将钢板的另一半同样弯曲，压成"C"形，最后形成开口的"O"形
5. 预焊：使成型后的直缝焊钢管合缝并采用气体保护焊（MAG）进行连续焊接；
6. 内焊：采用纵列多丝埋弧焊（最多可为四丝）在直缝钢管内侧进行焊接；
7. 外焊：采用纵列多丝埋弧焊在直缝埋弧焊钢管外侧进行焊接；
8. 超声波检验Ⅰ：对直缝焊钢管内外焊缝及焊缝两侧母材进行100%的检查；
9. X射线检查Ⅰ：对内外焊缝进行100%的X射线工业电视检查，采用图象处理系统以保证探伤的灵敏度；
10. 扩径：对16Mn直缝钢管全长进行扩径以提高钢管的尺寸精度，并改善钢管内应力的分布状态；
11. 水压试验：在水压试验机上对扩径后的钢管进行逐根检验以保证钢管达到标准要求的试验压力，该机具有自动记录和储存功能；
12. 倒棱：将检验合格后的钢管进行管端加工，达到要求的管端坡口尺寸；
13. 超声波检验Ⅱ：再次逐根进行超声波检验以检查直缝焊钢管在扩径、水压后可能产生的缺陷；
14. X射线检查Ⅱ：对扩径和水压试验后的钢管进行X射线工业电视检查和管端焊缝拍片；
15. 管端磁粉检验：进行此项检查以发现管端缺陷；
16. 防腐和涂层：合格后的钢管根据用户要求进行防腐和涂层。
脱氧剂影响
对于ω(Als≤0.01%直缝焊管，使用两种脱氧剂对VD处理后钢中总氧量影响较小，都能将ω(T.O控制在20×10-6以下；Si-Al-Ba脱氧后在各工序中都可得到较低的总氧含量，各工序脱氧效果强于Si-Ca脱氧效果。
　　直缝焊管使用Si-Ca和Si-Al-Ba两种不同脱氧剂时，冶炼过程中夹杂物的数量、尺寸都有较大区别，Si-Al-Ba脱氧后各工序的夹杂数量要少于Si-Ca脱氧后，且尺寸较小。
　　直缝焊管使用Si-Ca和Si-Al-Ba两种不同脱氧剂时，在浇铸过程中钢液都发生明显的二次氧化，但Si-Al-Ba脱氧钢液二次氧化更为严重。
　　锻材中夹杂物组成和铝类夹杂物含量相差较大，使用Si-Al-Ba脱氧时锻材中夹杂物以块状和链状氧化铝为主，直缝焊管使用Si-Ca脱氧时锻材中夹杂物主要为条状硅锰铝酸盐复合夹杂物;Si-Ca合金脱氧锻材中铝类夹杂物的含量要少于Si-Al-Ba合金脱氧。
高频焊接工艺
直缝焊接钢管是通过高频焊接机组将一定的规格的长条形钢带卷成圆管状并将直缝焊接而成钢管。钢管的形状可以是圆形的，也可以是方形或异形的，它取决于焊后的定径轧制。焊接钢管的材料主要是：低碳钢及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低合金钢或其他钢材。

高频焊接
高频焊接是根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应，使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态，经滚轮的挤压，使对接焊缝实现晶间接合，从而达到焊缝焊接之目的。高频焊是一种感应焊（或压力接触焊），它无需焊缝填充料，无焊接飞溅，焊接热影响区窄，焊接成型美观，焊接机械性能良好等优点，因此在钢管的生产中受到广泛的应用。
钢管的高频焊接正是利用交流电的趋肤效应和邻近效应，钢材（带钢）经滚压成型后，形成一个截面断开的圆形管坯，在管坯内靠近感应线圈中心附近旋转一个或一组阻抗器（磁棒），阻抗器与管坯开口处形成一个电磁感应回路，在趋肤效应和邻近效应的作用下，管坯开口处边缘产生强大而集中的热效应，使焊缝边缘迅速加热到焊接所需温度经压辊挤压后，熔融状态的金属实现晶间接合，冷却后形成一条牢固的对接焊缝。
全面分析
埋弧焊直缝钢管在行业中的应用是有目共睹的，它的广泛应用必定是因为它本身所具备的独特的优点。但是作为一个成功的商家我们应该充分全面的了解一下这个产品，要合理分析一下热轧钢管的优缺点。
　　热轧20#直缝钢管缺点：
【1】不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用;
【2】经过焊接之后，直缝钢管内部的非金属夹杂物被压成薄片,出现分层现象。分层使20#直缝钢管沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。
　　埋弧焊直缝钢管优点：可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实,力学性能得到改善。这种改善主要体现于沿轧制方向上，从而使20#直缝钢管在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡，裂纹和疏松,也可在高温和压力作用下被焊合。
直缝钢管的主要加工方法有：
锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。
挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材。
轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状)，因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法。
拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料(型、管、制品等)通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。

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