旋鋼管焊接時(shí)的機(jī)械性能

    螺旋鋼管手工焊焊條，選用鐵-錳-鋁焊條較為合適。焊縫金屬的化學(xué)成分列于表:10-32。應(yīng)該指出，人們?cè)?xí)慣的認(rèn)為，含鋁的焊條工藝性能較差，而且鋁的過渡系數(shù)很低。試制鐵-錳-鋁焊條的過程表明，采用螢石含量較高的低氫型堿性焊條藥皮，不僅可以使鋁的過渡系數(shù)顯著提高，而且可以獲得較良好的工藝性能。

    從螺旋鋼管的可焊性試驗(yàn)中可以看出，鐵-錳-鋁焊條雖易形成弧坑裂紋，但具有良好的抗裂紋擴(kuò)展能力。為了避免弧坑裂紋，在焊接大剛性工件時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意填滿弧坑，也可采取將火口收在焊縫坡口邊緣處，或者向回焊將火口收在已焊過的焊縫上。有些單位試驗(yàn)表明，在制造鐵-錳-鋁焊條時(shí)，如采用鋁酸鈉水玻璃，代替硅酸鈉水玻璃做粘結(jié)劑時(shí)，就可避免由于鋁、錳等活潑元素的還原作用所引起的焊縫增硅現(xiàn)象，而使焊縫的含硅量達(dá)正常值，從而可以避免弧坑裂紋，并可進(jìn)一步提高低溫沖擊韌性。

    用鐵-錳-鋁焊條所焊接的螺旋鋼管焊縫金屬的機(jī)械性能列于表10-33。由表中可以看出，鐵-錳-鋁焊條的強(qiáng)度、塑性及低溫韌性指標(biāo)均能滿足要求，可做為-196℃用螺旋鋼管的焊接材料。

螺旋鋼管及鐵-錳-鋁焊條均呈單相奧氏體組織。硬度試驗(yàn)表明，焊后整個(gè)接頭淬硬傾向不大。然而，在焊接施工時(shí)，為了防止焊接區(qū)過熱，在可能的條件下，最好采用小直徑的焊條，并盡量用較小的焊接規(guī)范進(jìn)行快速多層多道焊接，以進(jìn)一步保證和提高焊接接頭的低溫性能。實(shí)踐證明，如采用較大的規(guī)范進(jìn)行慢速擺動(dòng)施焊時(shí)，其焊縫金屬在-196℃低溫下的沖擊值往往會(huì)降低3～5公斤·米／厘米2

螺旋鋼管在鉆井中的應(yīng)用及趨勢(shì)分析

     本文闡述了工業(yè)用螺旋鋼管的主要應(yīng)用領(lǐng)域是石油、化工、天然氣、電力設(shè)備制造、造船、造紙等行業(yè)。螺旋鋼管用于各大石油公司的主要管道系統(tǒng)開發(fā)，并且也是鉆井來油釆氣輸送工程的主要材料。標(biāo)準(zhǔn)耐高溫螺旋鋼管在甜、濕、酸服役環(huán)境下表現(xiàn)很好。加大石油、天然氣資源勘探開發(fā)力度，穩(wěn)定國(guó)內(nèi)石油產(chǎn)量，促進(jìn)天然氣產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，推進(jìn)煤層氣、頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源開發(fā)利用，當(dāng)石油工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向高溫、高壓工程時(shí)，超級(jí)耐高溫螺旋鋼管將會(huì)更多地被釆用。在“十二五期間，國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造業(yè)等產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)將推動(dòng)高端螺旋鋼管行業(yè)需求的增長(zhǎng)。

1螺旋鋼管在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

1.1鋼管的分類和應(yīng)用

  鋼管是一種中空的長(zhǎng)條鋼材，大量用作輸送流體的管道，如石油、天燃?xì)狻⑺?、煤氣、蒸氣等，另外，在搞彎、抗扭?qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，所以也廣泛用于制造機(jī)械零件和工程結(jié)構(gòu)，也常用作生產(chǎn)各種常規(guī)武器等。

1.1.1鋼管的分類

    鋼管的分類：鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管（有縫管）兩大類。按斷面形狀又可分為圓管和異形管，廣泛應(yīng)用的是圓形鋼管，但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。

    無縫鋼管：無縫鋼管是用鋼錠或?qū)嵭墓芘鹘?jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。無縫鋼管的規(guī)格用外徑^壁厚毫米數(shù)表示。無縫鋼管分熱軋和冷軋（撥）無縫鋼管兩類。

1.1.2鋼管的應(yīng)用

    熱軋無縫鋼管分一般鋼管，低、中壓鍋爐鋼管，高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、螺旋鋼管、石油裂化管、地質(zhì)鋼管和其它鋼管等。冷軋（撥）無縫鋼管除分一般鋼管、低中壓鍋爐鋼管、高壓鍋爐鋼管、合金鋼管、螺旋鋼管、石油裂化管、其它鋼管外，還包括碳素薄壁鋼管、合金薄壁鋼管、不銹薄壁鋼管、異型鋼管。熱軋無縫管外徑一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷軋無縫鋼管處徑可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外徑可到5mm壁厚小于0.25mm，冷軋比熱軋尺寸精度高。圖一顯示出焊管和無縫管的一些常用的產(chǎn)品規(guī)格。

1.2螺旋鋼管發(fā)展現(xiàn)狀

    石油和化工是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈中占有舉足輕重的地位，尤其是近20年來，無論是不銹鋼無縫管還是焊管的生產(chǎn)技術(shù)都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)量、質(zhì)量和品種不斷增加和提高，少數(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平i但是和國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)螺旋鋼管廠在工藝技術(shù)、裝備水平、產(chǎn)品質(zhì)量等方面尚有較大的差距，需要進(jìn)行技術(shù)改造和提高，以適應(yīng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。

1.3無縫鋼管行業(yè)發(fā)展的新格局

    無縫鋼管是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原材料之一，是一種經(jīng)濟(jì)型鋼材品種。被廣泛應(yīng)用于石油、電力、化工、煤炭、機(jī)械、軍工、航空航天等行業(yè)。世界各國(guó)、特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視無縫鋼管的生產(chǎn)與貿(mào)易。

熱軋螺旋管生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步

    隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，螺旋管在城市基建及機(jī)械加工制造等領(lǐng)域得到越來越多的運(yùn)用。在工業(yè)生產(chǎn)中，螺旋管的生產(chǎn)多采用熱軋和冷軋軋制工藝，在國(guó)內(nèi)外很多螺旋管生產(chǎn)企業(yè)，一般多采取熱軋工藝。熱軋工藝顯著能降低生產(chǎn)能耗、降低成本并且可以改善金屬及合金的加工機(jī)械性能，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

一、熱軋螺旋管生產(chǎn)技術(shù)

螺旋管在城市基建及機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)加工制造過程中扮演著舉足輕重的作用，因此在市場(chǎng)的推動(dòng)下其生產(chǎn)加工技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。熱軋螺旋管生產(chǎn)工藝是在金屬再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制的生產(chǎn)工藝，由于其能耗低、產(chǎn)品機(jī)械性能較好的特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。熱軋軋制螺旋管生產(chǎn)流程主要包括圓管坯、加熱、穿孔、三輥斜軋、連軋或擠壓、脫管、定徑(或減徑)、冷卻、矯直、水壓試驗(yàn)等。一般在生產(chǎn)過程中以穿孔、軋管、定減徑為主要變形工序。所運(yùn)用到的設(shè)備分別為穿孔機(jī)、軋管機(jī)、定（減）徑機(jī)。對(duì)于各主要變形工序，均有相應(yīng)嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝控制要求。

1. 穿孔保證穿孔過程中穿出的毛管壁厚度均勻，橢圓度小，幾何尺寸精度高；毛管的內(nèi)外表面要相對(duì)光滑無結(jié)疤、褶皺、裂紋等缺陷以保證機(jī)械性能；穿孔速度和軋制周期要相一致，保證在軋管過程中鋼管的溫度保持在金屬再結(jié)晶溫度以上，符合軋制需要。

2. 軋管在軋管過程中，需重點(diǎn)保證鋼管具有較高的壁厚均勻度，使得鋼管各處壁厚度相對(duì)精確一致；需保證其具有良好的內(nèi)外表面質(zhì)量，避免出現(xiàn)軋管過程中對(duì)內(nèi)外表面產(chǎn)生的機(jī)械磨損、擦傷、扭轉(zhuǎn)應(yīng)裂等機(jī)械性能缺陷，不破壞其內(nèi)部應(yīng)力結(jié)構(gòu)，保證鋼管機(jī)械性能質(zhì)量。

3. 減徑減徑過程的實(shí)質(zhì)是將大圓變小圓，在生產(chǎn)過程中需保證一定的總減徑率和較小的單機(jī)架減徑率以更好地定徑；盡量實(shí)現(xiàn)管坯多元化生產(chǎn)，即一種管坯可制造多種管徑成品；盡量保證不對(duì)鋼管內(nèi)外表面光滑產(chǎn)生損傷，防止機(jī)械破壞鋼管的內(nèi)應(yīng)力，保證其機(jī)械性能質(zhì)量。

二、熱軋螺旋管生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步

熱軋螺旋管生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)逐漸成熟，已經(jīng)得到了廣泛的推廣應(yīng)用，目前在國(guó)內(nèi)外多個(gè)螺旋管生產(chǎn)廠家，多采用熱軋軋制工藝。隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，一些新設(shè)備逐漸發(fā)展并運(yùn)用到熱軋螺旋管生產(chǎn)過程中來，提高螺旋管熱軋軋制質(zhì)量，推動(dòng)其工藝的不斷發(fā)展