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大直径厚壁钢管的冷热加工性能 

发布时间:2020-06-11

该45公斤强度钢是在大直径钢管的基础上加入适量的氮气,生成含钒的氮化钒(VN),从而达到强化基体、细化晶粒、提高厚钢板力学性能的效果。氮的合金化是通过向熔炉或圆筒中加入锰铁氮化物来实现的。

在中,大直径厚壁钢管中,碳、锰和硅的限值遵循一般低合金钢的规定。钒、铝和氮是根据以下原因确定的:从0.0200%的钒和0.008%的氮从,开始,钢的强度和韧性将随着钒和氮含量的增加而增加,但是0.025%的大量氮含量将使钢的表面质量变差;除了确保钒与氮充分结合之外,其余仍与碳化结合。过量的钒也会降低塑性。添加铝会提高钢的韧性,但也会产生过多的氮化铝。结果,氮化钒的强化效果将丧失,强度将降低。冶金标准(YB)13-69中规定的15Mn、V和N的化学成分和机械性能见如表

大直径厚壁钢管的相变点见表6-2。

纵轧15Mn-V-N厚钢板(大于20mm)综合力学性能差,强度高,屈服强度大于50kg/mm2,但塑性和韧性低。因此,必须采用热处理来提高钢板的综合性能。实践表明,大直径厚壁钢管通过正火处理可以提高其塑性和韧性。然而,正火后,强度有所下降。为了保持一定的屈服强度,归一化温必须超过930,通常为970- 980。辊底炉加热时间按2 ~ 2.5分钟/毫米计算,当需要进行重正火处理时,正火温应提高到1000以上。标准化大直径厚壁钢管的机械性能如表6-3所示。根据锅炉汽包和容器的制造特点,要求大直径厚壁钢管具有一定的中温性能(见表6-4)。该钢种基本满足制造中压力锅炉和容器的要求。

大直径厚壁钢管中虽然含氮量高,但仍具有良好的耐老化性能。正火钢板比热轧钢板具有更好的抗老化性能,并且即使在低温下也具有令人满意的老化冲击值。老化性能如表6-5所示。

第二节大直径厚壁钢管的冷热加工性能

一、气割性能

氧-乙炔火焰切割是制造金属结构的重要工艺。气割热循环对大直径厚壁钢管硬化程度影响的试验结果列于表6-6。

气体切割边缘裂纹试验的结果列于表6-7。

从表中可以看出,15Mn、V、N可以用氧乙炔火焰切割,钢结构中可以直接焊接而不用修边。二、氧-乙烯火焰加热性能

火焰加热对大直径钢管力学性能的影响见如表6 ~ 8。加热系统沿轧制方向宽度为30毫米,冷却后横向切割性能样品。从表中可以看出,火焰加热对大直径厚壁钢管的性能没有不利影响,在中的制造过程中可以采用火焰加工和矫正

三。其他的

工厂在生产热轧大直径厚壁钢管罐车时,对钢材的剪切、整圆、切边和热压没有困难,但在冷加工时对缺口很敏感。施工中应注意。

四.焊接性

大直径厚壁钢管的强度相对较高,其焊接性是大家关心的问题。测试了304不锈钢无缝管,合金材料焊接后热影响区的开裂倾向和脆化倾向。

1 .热影响区的裂缝趋势

当制造中国第一辆大直径厚壁钢管的大型罐车时,试验

2.热影响区的脆化倾向一些单位测试了l5锰钒氮钢的热影响区脆化倾向。试验结果表明,由于焊接热对正火或热轧钢板的影响,脆化发生在熔合线至熔合线0.5毫米的区域,此区的特点是硬度增加,晶粒长大,冲击值降低,形成焊接接头的韧性薄弱区中。此区的低湿冲击比母材低30 ~ 63%,中-40冲击值比母材低得多。但是,只要贱金属中的钒和氨保持一定的比例(当钒和氮的比例大于或等于12-。i  3)、正火处理后的钢焊接后没有脆化倾向,冲击韧性没有下降(但热轧钢板仍有脆化倾向)。因此,大直径厚壁钢管中的中厚板应在正火条件下使用。

不同焊接规范(即不同焊接单位能量)对自动焊接过程中不锈钢管厂家热影响区冲击韧性的影响见表6-13。

从表6-13可以看出,大直径厚壁钢管比工厂钢管对焊接规范的适应性更广。热影响区冲击值随着焊接单位能量的增加而减小,即大直径厚壁钢管几乎不硬化。但是,应注意避免过热,不应采用过多的焊接规范。


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