高壓氣瓶、蓄能器屬瓶式高壓容器, 多為鋼質(zhì), 公稱工作壓力一般為10~30M Pa(國際上已達40MPa) , 廣泛用于工礦企業(yè)和建筑、交通、海洋、航空、、等國民經(jīng)濟各部門。鋼質(zhì)氣瓶有焊接和無縫兩種結(jié)構(gòu), 焊接瓶已逐漸被淘汰。自60年代起, 國內(nèi)已普遍采用鋼質(zhì)無縫氣瓶, 其工作壓力一般為12.25~29.40MPa, 是一種可重復(fù)充氣的移動式鋼瓶, 用于盛裝性氣體或高壓液化氣體等。
制造高壓氣瓶一般有兩種方法: 一是用無縫鋼管作坯料, 通過熱旋壓收口收底成型(稱為M 法) ; 二是用方鋼坯通過沖壓拉伸并收口成型(稱為E法)。至今兩種方法并存,各有所長。用無縫鋼管制造高壓氣瓶, 由于具有鋼質(zhì)純凈, 組織致密, 外徑、壁厚精度高, 表面質(zhì)量好,尺寸范圍廣, 所制氣瓶容量大, 使用壓力高, 瓶體輕, 產(chǎn)率高, 成本低等特點, 已成為生產(chǎn)高壓氣瓶的主要方法之一。將主要討論高壓氣瓶用無縫鋼管生產(chǎn)的一些工藝技術(shù)問題。
華北金屬主營熱軋、冷拔拔管,27simn大口徑無縫管、Q235b大口徑直縫鋼管、27simn大口徑厚壁鋼管、16Mn大口徑鋼管、Q345B大口徑鋼管、16Mn大口徑無縫鋼管廠、20#大口徑無縫管價格低。材質(zhì):20#無縫鋼管、45#無縫鋼管、16Mn無縫鋼管、等。冷拔無縫鋼管、熱軋無縫鋼管 還可為您加工訂做方管,矩管,離心鑄造無縫鋼管,大口徑直縫鋼管(焊縫可磨平,可探傷,強度甚至可與無縫鋼管媲美,可廣泛應(yīng)用與大型機械配件的加工,網(wǎng)架結(jié)構(gòu),工程管道,打樁立柱、流體輸送、液壓油缸制造等領(lǐng)域)。
(1)鍛、軋:始鍛溫度1180~1145℃,終鍛溫度大于850℃,鍛后堆冷。
(2)冷熱加工:小口徑鋼管可以冷彎,彎后不需要熱處理。大口徑薄壁管可以冷彎,彎后需要做高溫回火熱處理。大口徑厚壁管則要熱彎,熱彎管的加熱溫度為980℃,終彎溫度>800℃,彎后還要進行正火加回火熱處理。
(3)熱處理:成品鋼管應(yīng)經(jīng)正火+回火熱處理,熱處理規(guī)范對鋼的性能影響比較敏感。推薦正火溫度980~1020℃。保溫時間按壁厚每毫米為1分鐘,但不少于20分鐘;回火溫度720~760℃,保溫時間大于2小時。當壁厚大于30mm至40mm,應(yīng)進行強制冷卻;當壁厚大于40mm,應(yīng)進行調(diào)質(zhì)處理。淬火溫度950~990℃,回火溫度720~760℃,保溫時間大于2小時。當鋼管的終軋溫度為980~1020℃的正火溫度時,可以熱軋代替正火。成品鋼管經(jīng)熱處理后的正常組織為鐵素體+珠光體+貝氏體,正火后回火加熱溫度過高會出現(xiàn)不允許存在的相變點間產(chǎn)物-黃塊馬氏體,回火溫度為低易產(chǎn)生脆化傾向。
(4)焊接工藝
焊接材料:可用手工焊、氣體保護鎢極和熔化極自動焊或埋弧自動焊等。對于小口徑薄壁過高可采用弧焊打底,手工焊或自動焊蓋面,對于鍋爐集箱用大厚壁大口徑過高的環(huán)焊縫可采用弧焊打底,埋弧自動焊蓋面,而管座焊縫可采用內(nèi)孔弧焊打底手工焊蓋面等方法進行焊接。手工電弧焊采用E5515-B2-V(R317)焊條,自動焊采用H08CrMoV焊絲。該鋼雖有良好的可焊性,但有冷裂和脆硬傾向,焊前應(yīng)經(jīng)200~250℃預(yù)熱(小口徑薄壁該鋼焊前可不預(yù)熱),焊后應(yīng)經(jīng)700~740℃消除應(yīng)力熱處理。
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超聲探傷主要用來探測鋼管內(nèi)外表面及其內(nèi)部的縱向缺陷,根據(jù)用戶需要也可探測橫向缺陷。自動化探傷縱向探測的速度通常為20 m/min 左右,橫向探測的速度通常為10 m/min左右。[2]
超聲探傷對內(nèi)外表面及內(nèi)部缺陷十分靈敏。有較高的檢測靈敏度,對鋼管中的裂紋、直道等缺陷比較敏感,也能探測出非金屬夾雜等體積型缺陷。因此,它適用于檢驗質(zhì)量要求高的無縫鋼管,如高壓鍋爐管和高壓化肥管等,也可根據(jù)用戶要求用來代替鋼管的水壓試驗。但由于檢測速度較慢,難以在鋼管生產(chǎn)的流水線上進行快速在線檢驗,因此一般作為高質(zhì)量鋼管的離線檢驗手段[3]。
超聲探傷通常用于直徑大于為50mm,壁厚大于3mm的管材。缺點是:檢測速度慢,需要濕性耦合劑,系統(tǒng)復(fù)雜。如增加檢測速度,系統(tǒng)將更復(fù)雜。費用高,所需消耗品費用低。優(yōu)點是:靈敏度高,可以檢測管端,可定量檢測。
檢測方法的功能比較,具體采用那種檢測方法主要取決于采用的產(chǎn)品標準。針對于產(chǎn)量大的薄壁管且管材用戶只要求表面質(zhì)量的低鋼級鋼管,可只進行漏磁檢測。對鋼管如API管線則要根據(jù)管線依據(jù)的行業(yè)標準或者相關(guān)采取一種或者幾種聯(lián)合方法檢測,達到相關(guān)要求。就目前的市場標準(用戶要求)而言,在大口徑無縫鋼管生產(chǎn)中,用戶超聲波方法。在經(jīng)費允許的情況下,可采用超聲波和漏磁的組合方法。因為超聲波對表面點坑狀缺陷的靈敏度不如漏磁。
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