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                    焊接鋼管廠
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                    天津友成科技有限公司

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                    無縫鋼管與焊接鋼管鑒別方法(無縫管與焊管有何區別?)

                      焊接鋼管一般是將鋼帶或鋼板在外力的作用下,使之變形成圓形或者方形,然后再焊接表面的接縫,從而構成焊接鋼管。通常采用的工藝有電弧焊、高頻或低頻、冷軋制等,但采用這些工藝進行焊接都將導致鋼管有焊縫。當前,按照焊縫形狀可以分為直縫和螺旋焊接鋼管,但二者采用的工藝卻有所不同。螺旋鋼管利用埋弧焊進行焊接,該焊接方法具有焊接效率高、灰塵少等優勢。對于高頻或低頻焊接,主要是根據電磁感應原理,由于交流電荷在導體內將發生鄰近和渦輪熱效應,能夠實現將焊縫邊緣的鋼材達到熔融狀態,最終完成焊接。

                      無縫鋼管主要是將實心管坯或者鋼錠進行穿孔,制成毛管,并通過熱軋、冷軋、冷拔等加工處理,繼而形成無縫鋼管。由于無縫鋼管含有中孔截面,所以這個中空截面可以用作傳送流體的管道。

                      

                     

                      

                     

                      

                     

                      

                     

                      看看上面幾張圖片,眼尖的可能已經看出來了,這幾張圖片可以明顯的看到焊管的痕跡,十有八九是焊管。

                      但是,發這幾張圖片不是本文的初衷,本文的初衷是 幫助大家 系統的梳理一下 怎么鑒別無縫鋼管和焊接鋼管。廢話不多說,下面進入主題:

                      常見的鋼管主要有焊接鋼管和無縫鋼管兩種形式,在工程建設過程中,會結合具體施工情況選擇合適鋼管,并將成本作為首要因素。因此,本文從鋼管的性能、工藝以及辨別方法等方面對焊接鋼管和無縫鋼管進行辨別,希望對工程建設過程中鋼管的選擇提供借鑒。

                      隨著科學技術的不斷進步,我國的鋼管生產工藝也有了明顯的提升,當前,常見的鋼管主要有兩種形式,分別是焊接鋼管和無縫鋼管。由于焊接鋼管的造價明顯低于無縫鋼管,所以一些商家為了謀取更多的經濟利益,對焊接鋼管進行加工,進而冒充無縫鋼管,然后將其流入市場進行銷售,造成市場的混亂。從外表觀看加工處理的焊接鋼管并不能有效辨別,一旦在工程建設過程中,應該采用無縫鋼管的卻運用了焊接鋼管,將導致氣體或者液體泄露,嚴重者還容易引發爆炸,所以必須辨別焊接鋼管和無縫鋼管,從而確保工程質量。

                      焊接鋼管和無縫鋼管辨別方法主要有三種:

                      1. 金相法

                      金相法是辨別焊接鋼管和無縫鋼管的主要方法之一。高頻電阻焊接鋼管并沒有添加焊接材料,所以焊接完成的鋼管中焊縫很窄,如果采用粗磨再腐蝕的方法并不能清晰的看到焊縫。一旦高頻電阻焊接鋼管焊接完成,并沒有經過熱處理,將導致焊縫組織與鋼管母材料有本質上的區別,此時,采用金相法可以辨別焊接鋼管和無縫鋼管。在對二者鋼管進行辨別過程中,需要在焊接處切取長度和寬度均為40mm的小樣,對其進行粗磨、細磨和拋光等處理,然后將其放在金相顯微鏡下觀察組織,當觀察到鐵素體和魏氏體、母材與焊縫區組織時,就可以準確辨別焊接鋼管和無縫鋼管

                      2. 腐蝕法

                      在運用腐蝕法辨別焊接鋼管和無縫鋼管過程中,應在加工處理的焊接鋼管焊縫處進行打磨處理,打磨完成后應該能夠看到打磨過的痕跡,然后在焊縫處用砂紙打磨端面,并用5%的硝酸酒精溶液處理端面,如果出現一道明顯的焊縫,就可以證明這個鋼管是焊接鋼管。而無縫鋼管的端面經腐蝕后無明顯差異。

                      焊接鋼管的性能

                      焊接鋼管由于采用高頻焊接、冷軋制等工藝進行處理,所以其具有如下幾點性能。

                      第一,保溫功能好。焊接鋼管管材熱損程度比較小,僅為25%,這樣不僅有利于運輸,而且降低了成本。

                      第二,具有防水性和耐腐蝕性,在工程建設過程中,并不需要單獨設置管溝,只是將鋼管直接埋入地下或者水下即可,從而降低了工程的施工難度。

                      第三,具有耐沖擊性。即便在低溫環境下,鋼管也不會受到損壞,所以其性能具有一定的優勢。

                      無縫鋼管的性能

                      由于無縫鋼管金屬材料拉伸強度較大,所以其抗破壞能力更強,而且其具有中空通道,所以能夠有效輸送流體,正是其輸送能力強,所以無縫鋼管的抗腐蝕能力高于焊接鋼管,并且其剛度比較大。因此,無縫鋼管承載的載荷越多,從而可以被廣泛應用于施工要求較高的工程。

                      3. 按照工藝辨別焊接鋼管和無縫鋼管

                      按照工藝對焊接鋼管和無縫鋼管進行辨別過程中,按照冷軋、擠壓等工藝進行焊接的都是焊接鋼管,此外,采用高頻、低頻電弧焊管和電阻焊管工藝對鋼管進行焊接時,會形成螺旋管焊和直縫管焊,將形成圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管、六角形鋼管、菱形鋼管、八角形鋼管,甚至是更加復雜的鋼管??傊?,采用不同的工藝將形成不同形狀的鋼管,這樣可以清晰的辨別焊接鋼管和無縫鋼管。然而,按照工藝辨別無縫鋼管過程中,主要是根據熱軋和冷軋處理方式來辨別,而且無縫鋼管也主要有兩種形式,分別是熱軋無縫鋼管和冷軋無縫鋼管。熱軋無縫鋼管是通過穿孔、軋制等工藝形成,尤其是大口徑和厚度的無縫鋼管均采用這種工藝進行焊接;冷拉管是用管坯進行冷拉成型,材料的強度更低,但其外表及內控表面光滑。

                      4. 按用途分類辨別焊接鋼管和無縫鋼管

                      焊接鋼管的抗彎曲和抗扭強度更高,承重能力更足,所以其一般被廣泛應用于機械零件制造中。例如,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均采用焊接鋼管制造而成。然而無縫鋼管由于具有中空截面,而且其周邊沒有接縫的長條鋼材,所以可以作為輸送流體的管道。比如,可以作為輸送石油、天然氣、煤氣、水等的管道。另外,無縫鋼管的抗彎曲強度比較小,所以一般被廣泛用于低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機車鍋爐用過熱蒸汽管??傊?,通過用途的分類,可以明確的辨別焊接鋼管和無縫鋼管。

                      為了確保我國工程建設質量更高,必須對焊接鋼管和無縫鋼管加以辨別,然后采用合適的鋼管進行施工。在辨別焊接鋼管和無縫鋼管過程中,可以運用金相法和腐蝕法,通過觀察組織和焊縫,從而檢驗焊縫,最終對其進行準確辨別。同時,還可以根據兩種鋼管的性能、用途等對其予以區分,繼而選擇合理的鋼管進行施工。

                      說了這么多,很多人可能還是沒有搞明白,到底怎么操作?下面我們就來講講具體的操作方法和步驟:

                      原理:

                      宏觀鑒別:將制備好的鋼管試樣,肉眼或使用≤10倍的放大鏡觀察,發現有焊接現象,即焊縫區、熔合區和母材區完整的焊接形態特征,鑒別為焊接鋼管,如果沒有焊接現象,即為無縫鋼管。

                      顯微鑒別:如宏觀難以鑒別,用金相顯微鏡做顯微鑒別,調整好金相顯微鏡的光路及放大倍數,從較低倍數開始,對整個橫截面進行觀察,發現有焊接跡象難以確認的,使用較高倍數進一步分析確認。根據是否存在焊接組織特征,鑒別是焊接鋼管還是無縫鋼管。

                      參照GB/T 13298,在完整的橫截面上冷切割截取鋼管,熱切割要去除熱影響區。鋼管盡量采用全截面磨制拋光,如鋼管直徑較大不能全截面磨制拋光,可在橫截面上截成幾段,鋸口寬度不大于2 mm(推薦使用線切割),鋸口與該點切線之夾角不大于45°夾角,以保證不漏檢焊縫,鋸口與鋼管的示意圖,見圖1。

                      

                     

                      圖1 鋸口角度示意圖

                      組織顯示方法

                      浸蝕法

                      侵蝕劑推薦選用3%~5%硝酸—乙醇溶液,也可選用其他金相組織顯示劑。在室溫通風處,將配制好的試劑,均勻浸泡或涂抹在待檢面上。浸蝕時間根據鋼種和試劑而定。腐蝕后清水沖洗、乙醇沖洗、熱風快速吹干。

                      化學沉積膜法

                      成膜時要在通風處,將試樣浸入試劑中,觀察試樣顏色,試樣表面由黃到藍時要立即取出試樣,用清水沖洗,乙醇沖洗,熱風快速吹干。

                      鑒別方法

                      放大倍數

                      10×、50×、100×、200×、500×等均可,根據檢測樣品的大小和顯微組織清晰程度而定,以能看清組織狀態、類別及是否經過焊接為準。

                      宏觀鑒別

                      經過上述制樣后,可使用放大倍數≤10倍的放大鏡觀察,參照圖2所示,圖中部是宏觀焊接形貌。

                      

                     

                      1——母材區

                      2——焊縫區

                      3——熔合區

                      顯微鑒別

                      如果宏觀沒有發現焊縫,可以使用顯微鏡檢測。沒有經過焊接的顯微組織,熱軋帶狀組織、孿晶組織、等軸晶粒等具有連續性。經過焊接的鋼管,焊接組織形貌特征明顯。不銹鋼一般有敏化區、焊縫區、熔合區、母材四個區域,參見圖3。

                      

                     

                      圖3 不銹鋼焊接區

                      1——敏化區

                      2——焊縫區

                      3——熔合區

                      4——母材區

                      焊接組織特征

                      金相組織參考圖片:經過焊接的組織,有明顯的熔合區。焊縫處有冷卻結晶的組織,一般結晶有方向性??拷缚p母材處的熱影響區組織,有碳化物析出或組織粗大等特征。

                      碳鋼焊接組織

                      放大倍數100倍,參考圖4—7;

                      

                     

                      1——熔合區

                      2——焊縫區

                      3——熱影響區

                      不銹鋼焊接組織

                      放大倍數50倍,參考圖7—8。

                      

                     

                      1——焊縫區

                      2——熔合區

                      3——母材區

                      以上文章主要對市場上面的常見的碳鋼和不銹管進行的鑒別分析,其它類型的鋼管的鑒別方法 以后有空了會再上傳,希望對大家有所幫助。

                      參考文獻:

                      [1]凌晨,吳澎.淺析如何正確辨別焊接鋼管和無縫鋼管[J].內江科技,2012(11):19.

                      [2]王曉香.焊接鋼管技術的新進展[J].焊管,2011,34(03):5-11.

                      [3]于輝,杜鳳山,汪飛雪等.無縫鋼管張力減徑過程的有限元模型開發及應用[J].機械工程學報,2011,47(22):74-79.

                      [4]劉豐,王帥偉,陳雷等.大口徑厚壁無縫鋼管孔隙性缺陷的焊合問題[J].塑性工程學報,2014(04):102-108.

                      [5]河北省地方標準 DB13/T 1484—2011

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