不銹鋼具有良好的綜合使用性能和良好的外觀表面特性,在各行各業(yè)有著廣泛地應(yīng)用。同樣,不銹鋼鋼管也不例外。不銹鋼鋼管是一種具有中空截面的鋼材,一般分為不銹鋼無縫管和焊管。它們的加工方法和性能也存在一定的差異,區(qū)別如下:
一、制作工藝上的不同
不銹鋼焊管是以鋼板或鋼帶經(jīng)過機(jī)組和模具卷曲成型后焊接而成的,管內(nèi)壁一般有一條焊縫;而無縫管采用的是圓管坯作為原料進(jìn)行穿孔,通過冷軋、冷拔或者熱擠壓的生產(chǎn)工藝制作而成,管子上沒有焊接點(diǎn)。
二、鋼管外表上的不同
不銹鋼焊管,其壁厚的公差很小,整個圓周的壁厚非常均一;鋼管精度高,管內(nèi)外表面光亮度高、可任意定尺;能做薄壁管。而無縫管的鋼管精度低,壁厚不均勻、管內(nèi)外表面光亮度低、定尺寸成本高,內(nèi)外表還有麻點(diǎn)、黑點(diǎn)不易去除。因此,通常生產(chǎn)的無縫管壁都較厚。
三、性能與價格上的不同
無縫管在抗腐蝕性以及承壓耐高溫等性能上要比焊管高得多。隨著焊管制作工藝的提高,力學(xué)性能和機(jī)械性能上也慢慢向無縫管靠近。無縫管在制作工藝上比較復(fù)雜,它的價格比焊管要貴。
基于不銹鋼無縫管和焊管的特點(diǎn)和區(qū)別,應(yīng)用時要合理的進(jìn)行選擇,達(dá)到經(jīng)濟(jì)、美觀和可靠的效果:
1、用做裝飾管、制品管、道具管時,一般要求有良好的表面效果,通常選用不銹鋼焊管;
2、對于一般較低壓力的流體輸送,如輸送水、油、煤氣、空氣以及取暖熱水或蒸汽等低壓系統(tǒng),通常選用不銹鋼焊管;
3、對于用在工業(yè)工程及大型設(shè)備上輸送流體的管道,以及電站、核電站鍋爐上要求耐高溫高壓、高強(qiáng)度的輸送流體管道,則應(yīng)選用不銹鋼無縫管道;
4、不銹鋼焊管一般用于0.8MPa以下的液體輸送,無縫管可用于承受0.8MPa以上的液體輸送。如果壓力要求不高,使用焊管會更經(jīng)濟(jì)些。
四、不銹鋼無縫管優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
成型速度快、產(chǎn)量高,可以做成多種多樣的截面形式,以適應(yīng)使用條件的需要;冷軋可以使鋼材產(chǎn)生很大的塑性變形,從而提高了鋼材的屈服點(diǎn)。熱軋可以破壞鋼錠的鑄造組織,細(xì)化鋼材的晶粒,并消除顯微組織的缺陷,從而使鋼材組織密實(shí),力學(xué)性能得到改善。
缺點(diǎn):
1、 金屬分層——鋼管經(jīng)過冷軋時,鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物(主要是硫化物和氧化物,還有硅酸鹽)被壓成薄片,出現(xiàn)分層(夾層)現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受力性能大大惡化,并且有可能在焊縫膨脹時出現(xiàn)層間撕裂。
2、 壁厚不均——我們熟知金屬具有熱脹冷縮,由于軋制到末尾的時候冷軋出來的鋼管即使在長度、厚度上都達(dá)標(biāo),最后冷卻后還是會出現(xiàn)一定的負(fù)差,這種負(fù)差越大,壁厚的均勻度越差。因此對于冷軋無縫鋼管的壁厚、長度、直度及橢圓度不能要求太正確。
3. 殘 余應(yīng)力——由于冷卻不均勻,各種截面的鋼管都有殘余應(yīng)力,鋼材的截面尺寸越大,殘余應(yīng)力也越大,在外力作用下對性能有一定影響。如對變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。
4. 表面光潔度差——鋼管內(nèi)表面拉痕呈縱向分布,呈現(xiàn)對稱型或單條直線形的折迭,有的通長存在,也有局部存在。
結(jié)論:
無縫管由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性,壁厚均勻度差,內(nèi)外壁表面粗糙度較差,實(shí)際運(yùn)行中很容易使氯離子(或硫離子)的物質(zhì)(如有機(jī)物)粘結(jié)在不銹鋼管壁上,形成一個局部缺氧酸性環(huán)境,使內(nèi)壁鈍化膜溶解失去對金屬的保護(hù)作用,金屬直接與酸性環(huán)境中的介質(zhì)接觸,作為陽極失去電子并與水形成氫氧化物,氫氧化物中的氫氧根被氯根替代而溶解于水中,減小陽極鈍化作用。粘結(jié)物作為陰極捕獲內(nèi)壁產(chǎn)生的氫離子形成氫氣,并與內(nèi)壁金屬反應(yīng)生成物一同向外排放,隨著反應(yīng)的深入,管壁金屬不斷被腐蝕掉形成孔蝕,孔會逐漸加深和增大。當(dāng)溫度升高到 50 度以上點(diǎn)蝕加速,溫度越高點(diǎn)蝕速度越快。在有較大應(yīng)力條件下還會發(fā)生應(yīng)力腐蝕而呈現(xiàn)應(yīng)力腐蝕擴(kuò)展特征。此外,無縫管在焊接過程中會產(chǎn)生各種不穩(wěn)定因素,不容易焊牢且焊不透。
四、不銹鋼焊接鋼管優(yōu)點(diǎn)
不銹鋼焊接鋼管——壁厚均勻的不銹鋼帶材在氣體保護(hù)下無添加焊料熔焊一次卷制成型。
優(yōu)點(diǎn):
1. 壁厚均勻——母材為成型帶材,壁厚一致性好,表面光潔度高,達(dá)到工業(yè)凈面級 2B 級。
2. 殘余應(yīng)力低——成型后的鋼管采用高于 1040 度的高溫對不銹鋼管進(jìn)行光亮退火消除應(yīng)力。
3. 焊縫強(qiáng)度高——焊接采用熔化焊,材料成分不變,經(jīng)過高溫?zé)崽幚砗蠛缚p與母材具有相同的晶間結(jié)構(gòu),對焊縫進(jìn)行壓扁、反向彎曲、擴(kuò)口等破壞實(shí)驗時,焊縫處不會出現(xiàn)開裂或裂縫、起毛刺等問題。除此以外還要做渦流檢測及水壓或氣氣試驗確保管子質(zhì)量。