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钢管表面质量：表面光洁要求
a. 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、轻微的内、外直道、辊印等。
产生原因：
① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。
② 生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。
③ 管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。
6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。
7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。
8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S
9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。
（二）无缝钢管质量检验方法：
1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。
①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。
②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi
③N—0仪：气体含量分析N、O
2．钢管几何尺寸及外形检查：
①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。
②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出大点、小点。
③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。
④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。
⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。
3．钢管表面质量检查：100%
①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。
②无损探伤检查：
a. 超声波探伤UT：
对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。
标准：GB/T 5 级别：C5级
. 涡流探伤ET：（电磁感应）
主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。 标准：GB/T 7
级别：B级
c. 磁粉MT和漏磁探伤：
磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。
标准：GB/T 12 级别： C4级
d. 电磁超声波探伤：
不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。
e. 渗透探伤：
荧光、着色、检测钢管表面缺陷。
4．钢管理化性能检验：
①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）
纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）
小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。
注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760
②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2
标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）
③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等
④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D
5．钢管工艺性能检验：
①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
②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格
③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°
④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）
6．钢管金相分析：
①高倍检验（微观分析）：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
②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下
a. 酸蚀检验法、b. 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。
c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。
（三）我国现行无缝钢管标准：
1．现行无缝钢管标准：共有47项 其中：GB 25 项 HB 3 项 特殊用途19项；基础 2项 产品 45项
2．常用标准：① GB/T 2 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。
② GB/T 17 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。
③ GB/T5 高压锅炉用无缝钢管。
④ GB6 高压化肥设备用无缝钢管。
⑤GB/T 18 气瓶用无缝钢管。
镀锌方法
无缝钢管的镀锌方法
有热镀锌和电镀锌两大类。热镀锌有湿法、干法、铅锌法、氧化还原法等，其工艺流程如图所示。
不同热镀锌方法的主要区别在钢管酸浸清洗后，用什么方法活化管体表面提高镀锌质量。现生产中主要采用干法和氧化还原法，其特点见表。
电镀锌的锌层表面十分光滑致密、组织均匀；具有良好的力学性能和抗腐蚀能力；锌耗比热镀锌低60%～75%。电镀锌在技术上有一定的复杂性，但对单面镀层，内外表面镀层厚度不同的双面镀层，以及薄壁管镀锌等皆须采用此法。
研究概况斜轧基础理论研究
斜轧过程在无缝钢管生产中得到了广泛应用，穿孔、轧管、均整、定径都可用斜轧实现。斜轧管机有二辊、三辊两种系统。虽然轧管机的结构不同，轧辊的形状与轧辊在空间的位置不同，但是，在辊、管组成的变形区里，调整参数间的几何关系和轧制过程基本上是相同的。
斜轧力能参数研究
我国早在20世纪80年代就开始对斜轧理论进行了一系列研究，如对变形区内金属变形规律、应力分布、轧制力和轧制力矩进行的研究；对孔腔形成机理的研究；对单主动导盘斜轧穿孔管坯时金属的宏观变形、导盘对轧件的作用力和沿轧件径向变形与应力的不均匀分布的研究；对三辊联合穿孔机的变形区与变形特点利用三维钢塑性有限元对斜轧稳态轧制过程进行的研究；采用三维钢塑性有限元法对斜轧穿孔过程进行模拟分析；应用有关多余变形的概念和计算多余变形的方法，研究锥形辊斜轧延伸工艺。
纵轧基础理论研究
1、轧管理论：纵轧轧管的理论研究主要体现在连轧管机的上浮动芯棒和限动芯棒的连轧工艺的研究
2、张力减径工艺基础理论：我国制造的直径76mm、108mm两套张力减径试验样机与20世纪70年代初投入试生产，为国内张力减径设计，生产工艺，摸索了经验。
渗氮处理
根据无缝钢管渗氮处理的基本原理和工艺特点，其工艺参数有渗氮湄 度、渗氮时间和氨的分解率等，归纳其要点如下。
【1】渗氮温度
渗氮温度在500°C时，具有高的表面硬度，超过该温度则杉出现硬度的降低，其原因在于500°C以下氮化物的聚集不显著，菸散度大的缘故。同时考虑到氮化温度与硬度、氮化层深度、无缝钢管变形量等众多因素的关系，通常将氮化温度控制在480?560°C 渗氮与硬度的关系见图8-2。
【2】渗氮时间
渗氮一定时间后，表面硬度达到大值，延长时间后硬度稍芊下降，如渗氮温度越高则达到大值的时间越短，硬度値就越低; K化层的深度随时间的延长而增加。图8-3为38CrMoAl氮化钢氣 ft层硬度、深度与温度、时间的关系。
图8 3 38CrMoAl无缝钢管氮化层硬度、深度与温度、时间的关系
【3】氨的分解率
氨的分解率是氨分解产生的氢和氮占炉气体积的百分比，分解高则炉内氢浓度高，使氮原子处于停顿状态，即阻止氮原子的渗入；反之分解率低则造成与无缝钢管表面接触的活性氮原子数量减少，$ 气又使脆性增加。分解率与炉内压力、氨的流量、无缝钢管表面的状2 以及有无催化剂等因素有关，因此分解率应控制在一个适当的S 围内，.一般而言氨的分解率控制在18%?45%左右，具体参见导 8~11。氨分解率的大小可以通过氨流量以及炉内压力的高低>1 调节。
表8-U 氮化温度与氨的分解率的佳关系
抵化温度/X： 500 510 525 540 560
分解率/% 15 ?25 20 ?30 25 ?35 35 ?-15 45 ?60
根据渗氮层深度和硬度的要求可以进行一段、二段或三段渗_ 处理，同时要根据无缝钢管的材质与技术要求来加以合理的选择，要if 行综合的分析并结合其工作的条件，不要顾此失彼，要明确的是化无缝钢管的预备热处理是调质处理。
三种渗氮工艺有各自的特点，等温氮化（或称为一段氮化）斥 的表面硬度高约HV1000?1200,变形小，脆性低，工艺简单，抵作方便，但工艺周期长，成本高，渗层浅，多用于氮化层浅、尺、J 精密、硬度髙的无缝钢管；二段渗氮与等温氮化相比，表面硬度稍介 (HV850?1000)，变形略有增大，但渗速快，多用于氮化层较深 批量较大的无缝钢管；三段氮化渗速快，但硬度、脆性、变形等方面％ 比等温氮化效果差。因此对于无缝钢管零件需要进行氮化处理时，要书 据无缝钢管的技术要求、工作特点、生产效率、制造成本等几个方面if 行综合评定后才能确定佳的氮化工艺。
需要说明的是对于碳钢和铸铁无缝钢管，为了提高工件的抗蚀能:i 而进行的渗氮称为抗蚀氮化，其渗氮层深度在0.02?0.04mm，珠面形成一层薄而致密的白色氮化层（e相在0.015?O.OOOmm). J 有化学稳定性高的特点，在潮湿空气、过热蒸汽、海水、气体燃觉 产物以及弱碱溶液中具有不同的抗腐蚀性，进行抗蚀氮化的无缝钢管琴进行正火或调质处理。采用抗蚀氮化可代替镀镍、镀锌、发蓝、碌化以及其他表面处理方法，有时甚至能代替合金钢和不锈钢等。货工艺的工艺温度在550?650°C左右，时间为1?3h,氨分解率在45%?70%。
沧州振达管业有限公司创建于2010年，坐落于以“压力管道装备制造基地”闻名的河北省盐山县城南工业园区，占地面积68000平方米，建筑面积28000平方米，投资总额达一亿元，为华北地区重点钢管生产企业。 2010年公司新进德国JCOE设备一套，专业生产大口径双面埋弧直缝焊钢管。本公司各种检测设备齐全，可生产直径325mm-1420mm，壁厚6mm-80mm的双面埋弧焊直缝钢管，主要材质：10#、20#、Q235A,Q235B、Q345A,Q345B,Q345CQ345D,Q345E L245,L290,L360 X42-X72管线钢等。年生产能力为5万吨。公司另有热轧钢管生产线，高频直缝钢管生产线三条，年产钢管50万吨，生产设备，服务及时，公司先后通过了ISO 9001:2000质量管理体系认证，OHSAS 18001:2001职业健康安全管理体系认证，ISO 14001:2004 环境管理体系认证，取得国家（压力管道）特种设备制造许可证。产品被广泛用于电厂、水处理、中央空调、石油和中低压可燃性流体的输送管道、石油套管以及建设结构用管。 公司现拥有员工100人，其中工程技术人员8人，技术力量雄厚，确保产品在制作过程中符合标准。设有综合办公室、财务部、技术部、质检部、供应部、销售部、安全生产办公室、质量管理办公室。 本公司坚持“诚信为本、信誉至上、科技兴厂、质量立业、追求卓越、致力发展、服务顾客、回报社会”的原则，建设以管理为基础，以顾客为中心，以科技为先导，
a. 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、轻微的内、外直道、辊印等。
产生原因：
① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。
② 生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。
③ 管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。
6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。
7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。
8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S
9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。
（二）无缝钢管质量检验方法：
1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。
①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。
②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi
③N—0仪：气体含量分析N、O
2．钢管几何尺寸及外形检查：
①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。
②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出大点、小点。
③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。
④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。
⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。
3．钢管表面质量检查：100%
①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。
②无损探伤检查：
a. 超声波探伤UT：
对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。
标准：GB/T 5 级别：C5级
. 涡流探伤ET：（电磁感应）
主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。 标准：GB/T 7
级别：B级
c. 磁粉MT和漏磁探伤：
磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。
标准：GB/T 12 级别： C4级
d. 电磁超声波探伤：
不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。
e. 渗透探伤：
荧光、着色、检测钢管表面缺陷。
4．钢管理化性能检验：
①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）
纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）
小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。
注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760
②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2
标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）
③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等
④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D
5．钢管工艺性能检验：
①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
②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格
③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°
④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）
6．钢管金相分析：
①高倍检验（微观分析）：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
②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下
a. 酸蚀检验法、b. 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。
c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。
（三）我国现行无缝钢管标准：
1．现行无缝钢管标准：共有47项 其中：GB 25 项 HB 3 项 特殊用途19项；基础 2项 产品 45项
2．常用标准：① GB/T 2 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。
② GB/T 17 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。
③ GB/T5 高压锅炉用无缝钢管。
④ GB6 高压化肥设备用无缝钢管。
⑤GB/T 18 气瓶用无缝钢管。
镀锌方法
无缝钢管的镀锌方法
有热镀锌和电镀锌两大类。热镀锌有湿法、干法、铅锌法、氧化还原法等，其工艺流程如图所示。
不同热镀锌方法的主要区别在钢管酸浸清洗后，用什么方法活化管体表面提高镀锌质量。现生产中主要采用干法和氧化还原法，其特点见表。
电镀锌的锌层表面十分光滑致密、组织均匀；具有良好的力学性能和抗腐蚀能力；锌耗比热镀锌低60%～75%。电镀锌在技术上有一定的复杂性，但对单面镀层，内外表面镀层厚度不同的双面镀层，以及薄壁管镀锌等皆须采用此法。
研究概况斜轧基础理论研究
斜轧过程在无缝钢管生产中得到了广泛应用，穿孔、轧管、均整、定径都可用斜轧实现。斜轧管机有二辊、三辊两种系统。虽然轧管机的结构不同，轧辊的形状与轧辊在空间的位置不同，但是，在辊、管组成的变形区里，调整参数间的几何关系和轧制过程基本上是相同的。
斜轧力能参数研究
我国早在20世纪80年代就开始对斜轧理论进行了一系列研究，如对变形区内金属变形规律、应力分布、轧制力和轧制力矩进行的研究；对孔腔形成机理的研究；对单主动导盘斜轧穿孔管坯时金属的宏观变形、导盘对轧件的作用力和沿轧件径向变形与应力的不均匀分布的研究；对三辊联合穿孔机的变形区与变形特点利用三维钢塑性有限元对斜轧稳态轧制过程进行的研究；采用三维钢塑性有限元法对斜轧穿孔过程进行模拟分析；应用有关多余变形的概念和计算多余变形的方法，研究锥形辊斜轧延伸工艺。
纵轧基础理论研究
1、轧管理论：纵轧轧管的理论研究主要体现在连轧管机的上浮动芯棒和限动芯棒的连轧工艺的研究
2、张力减径工艺基础理论：我国制造的直径76mm、108mm两套张力减径试验样机与20世纪70年代初投入试生产，为国内张力减径设计，生产工艺，摸索了经验。
渗氮处理
根据无缝钢管渗氮处理的基本原理和工艺特点，其工艺参数有渗氮湄 度、渗氮时间和氨的分解率等，归纳其要点如下。
【1】渗氮温度
渗氮温度在500°C时，具有高的表面硬度，超过该温度则杉出现硬度的降低，其原因在于500°C以下氮化物的聚集不显著，菸散度大的缘故。同时考虑到氮化温度与硬度、氮化层深度、无缝钢管变形量等众多因素的关系，通常将氮化温度控制在480?560°C 渗氮与硬度的关系见图8-2。
【2】渗氮时间
渗氮一定时间后，表面硬度达到大值，延长时间后硬度稍芊下降，如渗氮温度越高则达到大值的时间越短，硬度値就越低; K化层的深度随时间的延长而增加。图8-3为38CrMoAl氮化钢氣 ft层硬度、深度与温度、时间的关系。
图8 3 38CrMoAl无缝钢管氮化层硬度、深度与温度、时间的关系
【3】氨的分解率
氨的分解率是氨分解产生的氢和氮占炉气体积的百分比，分解高则炉内氢浓度高，使氮原子处于停顿状态，即阻止氮原子的渗入；反之分解率低则造成与无缝钢管表面接触的活性氮原子数量减少，$ 气又使脆性增加。分解率与炉内压力、氨的流量、无缝钢管表面的状2 以及有无催化剂等因素有关，因此分解率应控制在一个适当的S 围内，.一般而言氨的分解率控制在18%?45%左右，具体参见导 8~11。氨分解率的大小可以通过氨流量以及炉内压力的高低>1 调节。
表8-U 氮化温度与氨的分解率的佳关系
抵化温度/X： 500 510 525 540 560
分解率/% 15 ?25 20 ?30 25 ?35 35 ?-15 45 ?60
根据渗氮层深度和硬度的要求可以进行一段、二段或三段渗_ 处理，同时要根据无缝钢管的材质与技术要求来加以合理的选择，要if 行综合的分析并结合其工作的条件，不要顾此失彼，要明确的是化无缝钢管的预备热处理是调质处理。
三种渗氮工艺有各自的特点，等温氮化（或称为一段氮化）斥 的表面硬度高约HV1000?1200,变形小，脆性低，工艺简单，抵作方便，但工艺周期长，成本高，渗层浅，多用于氮化层浅、尺、J 精密、硬度髙的无缝钢管；二段渗氮与等温氮化相比，表面硬度稍介 (HV850?1000)，变形略有增大，但渗速快，多用于氮化层较深 批量较大的无缝钢管；三段氮化渗速快，但硬度、脆性、变形等方面％ 比等温氮化效果差。因此对于无缝钢管零件需要进行氮化处理时，要书 据无缝钢管的技术要求、工作特点、生产效率、制造成本等几个方面if 行综合评定后才能确定佳的氮化工艺。
需要说明的是对于碳钢和铸铁无缝钢管，为了提高工件的抗蚀能:i 而进行的渗氮称为抗蚀氮化，其渗氮层深度在0.02?0.04mm，珠面形成一层薄而致密的白色氮化层（e相在0.015?O.OOOmm). J 有化学稳定性高的特点，在潮湿空气、过热蒸汽、海水、气体燃觉 产物以及弱碱溶液中具有不同的抗腐蚀性，进行抗蚀氮化的无缝钢管琴进行正火或调质处理。采用抗蚀氮化可代替镀镍、镀锌、发蓝、碌化以及其他表面处理方法，有时甚至能代替合金钢和不锈钢等。货工艺的工艺温度在550?650°C左右，时间为1?3h,氨分解率在45%?70%。
沧州振达管业有限公司创建于2010年，坐落于以“压力管道装备制造基地”闻名的河北省盐山县城南工业园区，占地面积68000平方米，建筑面积28000平方米，投资总额达一亿元，为华北地区重点钢管生产企业。 2010年公司新进德国JCOE设备一套，专业生产大口径双面埋弧直缝焊钢管。本公司各种检测设备齐全，可生产直径325mm-1420mm，壁厚6mm-80mm的双面埋弧焊直缝钢管，主要材质：10#、20#、Q235A,Q235B、Q345A,Q345B,Q345CQ345D,Q345E L245,L290,L360 X42-X72管线钢等。年生产能力为5万吨。公司另有热轧钢管生产线，高频直缝钢管生产线三条，年产钢管50万吨，生产设备，服务及时，公司先后通过了ISO 9001:2000质量管理体系认证，OHSAS 18001:2001职业健康安全管理体系认证，ISO 14001:2004 环境管理体系认证，取得国家（压力管道）特种设备制造许可证。产品被广泛用于电厂、水处理、中央空调、石油和中低压可燃性流体的输送管道、石油套管以及建设结构用管。 公司现拥有员工100人，其中工程技术人员8人，技术力量雄厚，确保产品在制作过程中符合标准。设有综合办公室、财务部、技术部、质检部、供应部、销售部、安全生产办公室、质量管理办公室。 本公司坚持“诚信为本、信誉至上、科技兴厂、质量立业、追求卓越、致力发展、服务顾客、回报社会”的原则，建设以管理为基础，以顾客为中心，以科技为先导，