厚壁鋼管縱裂的原因分析

導(dǎo)致厚壁鋼管縱裂的原因是多方面的，有材料的因素，也有工藝的因素。如厚壁鋼管本身塑性差或退火不良，縱裂出現(xiàn)的機(jī)率就會(huì)增加，但根本原因在于冷拔后的厚壁鋼管存在較高的殘余應(yīng)力。

從斷裂力學(xué)的觀點(diǎn)來看，構(gòu)件的斷裂是由于其內(nèi)部微裂紋的生成和擴(kuò)展的結(jié)果。厚壁鋼管的縱裂基本屬于脆性斷裂，其裂紋形態(tài)為張開型。

一般情況下，金屬中微裂紋的存在是不可避免的，但在材料條件相同的情況下，斷裂是否會(huì)產(chǎn)生則取決于作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力大小。作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力可以是外加載荷，也可以是存在于自身的殘余應(yīng)力。

厚壁鋼管經(jīng)歷了冷拔特別是空拔后，存在著較高的殘余應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力在厚壁鋼管外表面附近的切向和軸向表現(xiàn)為拉應(yīng)力，其值可達(dá)到很大的值。根據(jù)上述張型斷裂機(jī)理，可以認(rèn)為，存在于厚壁鋼管外表面附近的切向殘余應(yīng)力對(duì)厚壁鋼管縱裂起著關(guān)鍵性的作用。

厚壁鋼管的介紹

厚壁鋼管是沿著鋼管橫截面的圓周上沒有接縫的鋼管。它是用管坯經(jīng)穿孔后軋制而成的。有熱軋、擠壓、冷軋、冷拔等 多種生產(chǎn)方法。厚壁鋼管除直接使用外，還用作冷軋、冷拔 管的原料。小批量、多品種的某些合金鋼管和各種復(fù)雜異型斷 面管，難以用軋制方法得到，就需用擠壓機(jī)來生產(chǎn)。冷軋或冷 拔可使管壁表面非常光潔、尺寸準(zhǔn)確，且可生產(chǎn)各種小直徑的 薄壁管和各種異型鋼管。

在生產(chǎn)上常采取冷軋和冷拔聯(lián)合使用， 即先冷軋后冷拔。鋼管冷軋過程與冷拔相比較，除了把主要變 形方法拉拔改為軋制以外，其他工序基本相同，只是冷軋管不 需要錘頭由于厚壁鋼管是用整條元鋼制成，有髙的強(qiáng)度，能夠經(jīng)受高 的壓力和溫度，因此各種專用性管材，如鍋爐管、地質(zhì)鉆探用 管、石油裂化用管、高壓油管、化肥用高壓管、不銹耐酸管、 滲鋁管以及壁厚小于2毫米的薄壁管(如外徑不大于5毫米的 毛細(xì)管)和各種異型管等都是厚壁鋼管。

厚壁鋼管改變了管道連接方式

鋼管正成為，各行各業(yè)的必需品。尤其是在一些，運(yùn)輸性質(zhì)的行業(yè)中，就更加是如此了。比如說自來水運(yùn)輸，如果沒有管道系統(tǒng)。那么其他地區(qū)的水，根本達(dá)到不了，一些缺水的地方，而且城市的用水，也會(huì)變得十分的困難?？墒沁@些行業(yè)，在選擇管道的時(shí)候，也是遇到了一個(gè)難題。因?yàn)橐话悴馁|(zhì)的管道，根本承受不起，空氣以及水的侵蝕。有一些管道，即使有不錯(cuò)的氧化能力。但是在承受壓力，以及自己的特質(zhì)，又不符合要求。最關(guān)鍵的一點(diǎn)，那就是普通材質(zhì)的管道，在連接的時(shí)候，就是比較的麻煩。為了確保不同管道的連接處，不會(huì)出現(xiàn)一些縫隙，那么這會(huì)加入，很多額外的措施。

但這些行業(yè)使用的是厚壁鋼管，那么這些問題，就不會(huì)存在了。因?yàn)楹癖阡摴軓氐椎母淖兞耍艿赖倪B接方式。如果使用的是普通的鋼管，那么在連接的地方，就需要使用到，一些額外的保護(hù)措施。如果使用的是厚壁鋼管，因?yàn)檫@種管道，自身有著中空的截面。這可以讓管道，在連接的地方，根本不需要，使用到任何的保護(hù)措施。只需要通過焊接，或者是大小管道配合的方式，就可以徹底的杜絕，在不同的管道之間，出現(xiàn)縫隙的情況。這不僅僅為運(yùn)輸行業(yè)，減少了很多麻煩的工作，也是節(jié)約了，很多鋪設(shè)管道的成本。