无缝钢管的工作原理

钢材力学性能是保证钢材终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的能力。②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的应力； 下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的小应力。屈服点的计算公式为：式中：Fs——试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So——试样原始横截面积，mm2。③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为％。计算公式为：σ=（Lh-Lo）/L0＊100％式中：Lh——试样拉断后的标距长度，mm； L0——试样原始标距长度，mm④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为％。计算公式如下：式中：S0——试样原始横截面积，mm2； S1——试样拉断后缩径处的少横截面积，mm2。⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2（MPa）。其计算公式为式中：F——压入金属试样表面的试验力，N； D——试验用钢球直径，mm； d——压痕平均直径，mm。

备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760，冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2标准试10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等。液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D钢管工艺性能检验过程：压扁试验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格。扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°。弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）。钢管金相分析：高倍检验（观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差。组织：M、B、S、T、P、F、A-S脱碳层：内、外。
A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下。酸蚀检验法。硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。
无缝钢管的原料材料和用途是什么?冷拔无疑钢管外径可以做到6-168mm, 壁厚可到0.8-30mm, 冷拔比热轧尺寸精度高。后还要根据客户的要求做相应的热处理。冷轧无缝钢管处径可以到6-150mm，壁厚可到0.25-20mm，冷轧比热轧和冷拔的尺寸精度都要高。后还要根据客户的要求做相应的热处理。选用无缝钢管，可以从材料尺寸机械性能等方面结合起来选择自己合适的钢管。无缝钢管按照不同的用途可以分为以下几个类别：一般用无缝钢管：这种无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合金钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝钢管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝钢管用来制造机械零件，如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货；冷轧以热处理状态交货。

热轧无缝钢管的交货状态一般是热轧状态经过热处理后进行交货。热轧无缝钢管在经过质检后要经过工作人员的严格的手工挑选，在质检后要进行表面涂油，然后紧接着是多次的冷拔实验，热轧处理后要进行穿孔的实验，如果穿孔扩径过大就要进行矫直矫正。在矫直后再由传送装置传送到探伤机进行探伤实验，后贴上标签、进行规格编排后放置到到仓库当中。
圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试（或探伤）→标记→入库 无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。
热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-200mm，冷轧无缝钢管外径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi，45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件，如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货；冷轧以热处理状态交货。
质量要求：钢的化学成分：钢的化学成分是影响无缝钢管性能主要的因素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。合金元素：有意加入，根据用途， 残余元素：炼钢带入，适当控制。 有害元素：严格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）炉外精炼或电渣重熔：提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。钢管几何尺寸精度和外形， 钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。外径允许偏差 δ=（D-Di）/Di × D： 或小外径mmDi：名义外径mm
钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关。
壁厚允许偏差： ρ=（S-Si）/Si× S：横截面上或小壁厚。Si：名义壁厚mm。钢管椭圆度：表示钢管的不圆程度。钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差钢管弯曲：表示钢管的弯度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度。钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度。 钢管端面坡口角度和钝边。钢管表面质量：表面光洁要求， 危险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。一般性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、轻的内、外直道、辊印等。