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15CrMoG合金管的熱傳導率只有普通銅管的一半,即Hylif合金管相對更難以散熱,可以保持制冷劑的過冷度,減少其散發,降低蒸發器內部制冷劑熱干度,提高機組的制冷量或制熱量針對抗導熱方面,許多人對銅管代替工作持有擔心,但是15CrMoG合金管的出現,了大部分人的疑慮,只因15CrMoG合金管表現出的卓越的抵抗導熱的能力。
金屬腐 蝕據其原理可分為晶間導熱、15CrMoG合金管導熱、電化學導熱和均勻導熱等。晶間導熱是沿著晶粒邊界發生的選擇性導熱。晶界是金屬晶粒間的錯接區,是高能區,具有更強的化學活性,因而在大多數情況下晶界比晶粒本身導熱得快而發生晶間導熱。常見的硅(Si)和鐵(Fe)元素形成相容易發生在晶界上,是引發晶間導熱的關鍵元素。15CrMoG合金管成分配比中刻意減少了Si和Fe的含量,減少了晶間導熱的發生概率15CrMoG合金管導熱又稱孔導熱,是在金屬上產生針尖狀、點狀或孔狀的一種極為局部的導熱形態。
金屬腐 蝕據其原理可分為晶間導熱、15CrMoG合金管導熱、電化學導熱和均勻導熱等。晶間導熱是沿著晶粒邊界發生的選擇性導熱。晶界是金屬晶粒間的錯接區,是高能區,具有更強的化學活性,因而在大多數情況下晶界比晶粒本身導熱得快而發生晶間導熱。常見的硅(Si)和鐵(Fe)元素形成相容易發生在晶界上,是引發晶間導熱的關鍵元素。15CrMoG合金管成分配比中刻意減少了Si和Fe的含量,減少了晶間導熱的發生概率15CrMoG合金管導熱又稱孔導熱,是在金屬上產生針尖狀、點狀或孔狀的一種極為局部的導熱形態。
合金管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水,機械加工,及某些固體物料的管道等。合金鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,合金鋼管是一種經濟截面鋼材,廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用合金鋼管制造環形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等,當前已廣泛用鋼管來制造。合金鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來制造。合金鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下,圓面積 ,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環截面在承受內部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因此,絕大多數鋼管是圓管。
合金管有大口徑合金管,厚壁合金管,高壓合金管,合金法蘭,合金彎頭,P91合金管和無縫鋼管,另外化肥專用管也非常常見。
合金管的分類情況
(1)無縫鋼管
因其制造工藝不同,又分為熱軋(擠壓)無縫鋼管和冷拔(軋)無縫鋼管兩種。冷拔(軋)管又分為圓形管和異形管兩種。
a. 工藝流程概述
熱軋(擠壓無縫鋼管):圓管坯加熱穿孔三輥斜軋、連軋或擠壓脫管定徑(或減徑)冷卻坯管矯直水壓試驗(或探傷)標記入庫。
冷拔(軋)無縫鋼管:圓圓管坯加熱穿孔打頭退火酸洗涂油(鍍銅)多道次冷拔(冷軋)坯管熱處理矯直水壓試驗(探傷)標記入庫。
b.無縫鋼管,因其用途不同而分為如下若干品種:
GB/T8162-2008(結構用無縫鋼管)。主要用于一般結構和機械結構。其代表材質(牌號):碳素鋼20、45號鋼;合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-2008(輸送流體用無縫鋼管)。主要用于工程及大型設備上輸送流體管道。代表材質(牌號)為20、Q345等。
GB3087-2008(低中壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于工業鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質為10、20號鋼。
GB5310-2008(高壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999(船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管)。主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級耐壓管等。代表材質為360、410、460鋼級等。
GB6479-2000(高壓化肥設備用無縫鋼管)。主要用于化肥設備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-2006(石油裂化用無縫鋼管)。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000(氣瓶用無縫鋼管)。主要用于制作各種燃氣、液壓氣瓶。其代表材質為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-2007(液壓支柱用熱軋無縫鋼管)。主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱,以及其它液壓缸、柱。其代表材質為20、45、27SiMn等。
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一.熱軋
優點:可以破壞鋼錠的鑄造組織,細化鋼材的晶粒,并顯組織的缺陷,從而使鋼材組織密實,力學性能得到改善。這種改善主要體現在沿軋制方向上,從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體;澆注時形成的氣泡、裂紋和疏松,也可在高溫和壓力作用下被焊合。
缺點:1.經過熱軋之后,鋼材內部的非金屬夾雜物(主要是硫化物和氧化物,還有硅酸鹽)被壓成薄片,出現分層(夾層)現象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化,并且有可能在焊縫收縮時出現層間撕裂。焊縫收縮誘發的局部應變時常達到屈服點應變的數倍,比荷載引起的應變大得多; 2.不均勻冷卻造成的殘余應力。殘余應力是在沒有外力作用下內部自相平衡的應力,各種截面的熱軋型鋼都有這類殘余應力,一般型鋼截面尺寸越大,殘余應力也越大。殘余應力雖然是自相平衡的,但對鋼構件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對變形、穩定性、抗疲勞等方面都可能產生不利的作用。
二.冷軋 是指在常溫下,經過冷拉、冷彎、冷拔等冷加工把鋼板或鋼帶加工成各種型式的鋼材。 優點:成型速度快、產量高,且不損傷涂層,可以做成多種多樣的截面形式,以適應使用條件的需要;冷軋可以使鋼材產生很大的塑性變形,從而提高了鋼材的屈服點。
缺點: 1.雖然成型過程中沒有經過熱態塑性壓縮,但截面內仍然存在殘余應力,對鋼材整體和局部屈曲的特性必然產生影響; 2.冷軋型鋼樣式一般為開口截面,使得截面的自由扭轉剛度較低。在受彎時容易出現扭轉,受壓時容易出現彎扭屈曲,抗扭性能較差; 3.冷軋成型鋼壁厚較小,在板件銜接的轉角處又沒有加厚,承受局部性的集中荷載的能力弱。
三.熱軋和冷軋的主要區別是:
1、 冷軋成型鋼允許截面出現局部屈曲,從而可以充分利用桿件屈曲后的承載力;而熱軋型鋼不允許截面發生局部屈曲。
2、熱軋型鋼和冷軋型鋼殘余應力產生的原因不同,所以截面上的分布也有很大差異。冷彎薄壁型鋼截面上的殘余應力分布是彎曲型的,而熱扎型鋼或焊接型鋼截面上殘余應力分布是薄膜型。
3、熱軋型鋼的自由扭轉剛度比冷軋型鋼高,所以熱軋型鋼的抗扭性能要優于冷軋型鋼
優點:可以破壞鋼錠的鑄造組織,細化鋼材的晶粒,并顯組織的缺陷,從而使鋼材組織密實,力學性能得到改善。這種改善主要體現在沿軋制方向上,從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體;澆注時形成的氣泡、裂紋和疏松,也可在高溫和壓力作用下被焊合。
缺點:1.經過熱軋之后,鋼材內部的非金屬夾雜物(主要是硫化物和氧化物,還有硅酸鹽)被壓成薄片,出現分層(夾層)現象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化,并且有可能在焊縫收縮時出現層間撕裂。焊縫收縮誘發的局部應變時常達到屈服點應變的數倍,比荷載引起的應變大得多; 2.不均勻冷卻造成的殘余應力。殘余應力是在沒有外力作用下內部自相平衡的應力,各種截面的熱軋型鋼都有這類殘余應力,一般型鋼截面尺寸越大,殘余應力也越大。殘余應力雖然是自相平衡的,但對鋼構件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對變形、穩定性、抗疲勞等方面都可能產生不利的作用。
二.冷軋 是指在常溫下,經過冷拉、冷彎、冷拔等冷加工把鋼板或鋼帶加工成各種型式的鋼材。 優點:成型速度快、產量高,且不損傷涂層,可以做成多種多樣的截面形式,以適應使用條件的需要;冷軋可以使鋼材產生很大的塑性變形,從而提高了鋼材的屈服點。
缺點: 1.雖然成型過程中沒有經過熱態塑性壓縮,但截面內仍然存在殘余應力,對鋼材整體和局部屈曲的特性必然產生影響; 2.冷軋型鋼樣式一般為開口截面,使得截面的自由扭轉剛度較低。在受彎時容易出現扭轉,受壓時容易出現彎扭屈曲,抗扭性能較差; 3.冷軋成型鋼壁厚較小,在板件銜接的轉角處又沒有加厚,承受局部性的集中荷載的能力弱。
三.熱軋和冷軋的主要區別是:
1、 冷軋成型鋼允許截面出現局部屈曲,從而可以充分利用桿件屈曲后的承載力;而熱軋型鋼不允許截面發生局部屈曲。
2、熱軋型鋼和冷軋型鋼殘余應力產生的原因不同,所以截面上的分布也有很大差異。冷彎薄壁型鋼截面上的殘余應力分布是彎曲型的,而熱扎型鋼或焊接型鋼截面上殘余應力分布是薄膜型。
3、熱軋型鋼的自由扭轉剛度比冷軋型鋼高,所以熱軋型鋼的抗扭性能要優于冷軋型鋼