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鋼管的生產(chǎn)工藝
鍋爐管的生產(chǎn)方法
鍋爐管是無縫管的一種。制造方法與無縫管相同，但對制造鋼管所用的鋼種有嚴(yán)格的要求。根據(jù)使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。
概述
(1)生產(chǎn)制造方法：
①一般鍋爐管使用溫度在450℃以下，國產(chǎn)管主要用10號、20號碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管制造。
②高壓鍋爐管使用時經(jīng)常處于高溫和高壓條件，管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖饔孟拢瑫l(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩(wěn)定性。
(2)用途：
①一般鍋爐管主要用來制造水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、機車鍋爐用的過熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。
②高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
[編輯本段]鍋爐管的用途
①一般鍋爐管主要用來制造水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、機車鍋爐用的過熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。
②高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導(dǎo)氣管、主蒸汽管等。
種類
鍋爐管按所承受的高溫性能分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管。無論一般鍋爐管或高壓鍋爐管按其用途要求不同又可分為各種鋼管。
規(guī)格及外觀質(zhì)量
(1)GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。各種結(jié)構(gòu)鍋爐用鋼管規(guī)格，外徑10～426mm，共計43種。壁厚1.5～26mm共計29種。但機車鍋爐用過熱蒸汽管、大煙管、小煙管和拱磚管的外徑和壁厚另有規(guī)定。
(2)GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》熱軋管的外
徑22～530mm，壁厚20～70mm不等。冷拔(冷軋)管外徑10～108mm，壁厚2.0～13.0mm不等。
(3)GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》和GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》的規(guī)定。外觀質(zhì)量：鋼管內(nèi)外表面不允許有裂縫、折疊、軋折、結(jié)疤、離層和發(fā)紋。這些缺陷應(yīng)完全清除掉。清除深度不得超過公稱壁厚的負(fù)偏差，其清理處實際壁厚不得小于壁厚所允許的最小值。
化學(xué)成分檢驗
(1)GB3087-82《低中壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。化學(xué)成分試驗方法按GB222-84及GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(2)GB5310-95《高壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。化學(xué)成分試驗方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》、GB223《鋼鐵及合金化學(xué)分析方法》中的有關(guān)部分。
(3)進(jìn)口鍋爐鋼管的化學(xué)成分檢驗按合同規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
鍋爐管采用鋼號
(1)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。
(2)合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。
(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學(xué)成分和機械性能外，要逐根做水壓試驗，要作擴(kuò)口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態(tài)交貨。
此外，對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。
微量有害元素As、Sn、Pb、Bi氧勢小于Fe的氧勢，在煉鋼過程中完全殘留在鋼液。要控制鋼中微量有害元素，必須從煉鋼爐料的源頭來控制
高壓鍋爐管生產(chǎn)
鍋爐管由于長期在高溫和高壓條件下工作，材料將發(fā)生蠕變，塑性和韌性下降，原始組織改變，產(chǎn)生腐蝕等。
作為鍋爐用的鋼管應(yīng)具備：
(1)足夠的持久強度；
(2)足夠的塑性變形能力；
(3)最小的時效傾向和熱脆性；
(4)高的抗氧化、耐煤灰、耐天然氣高溫下腐蝕、蒸汽和應(yīng)力腐蝕性能；
(5)良好的組織穩(wěn)定性以及良好的工藝性能。高壓鍋爐管的鋼種有碳鋼以及珠光體、鐵素體和奧氏體型不銹耐熱鋼。為了提高火力發(fā)電機組的熱效率、降低燃耗，世界各國均以發(fā)展大容量、高參數(shù)(高溫、高壓)火電機組(1000MW以上)為主。蒸汽壓力提高到31.5～34.3MPa，過熱蒸汽溫度達(dá)595～650℃，向超高壓臨界壓力發(fā)展，這樣對高壓鍋爐管提出了更高的要求。為此開發(fā)了新的鋼種，以滿足高參數(shù)電站鍋爐的需用。表1為常用的高壓鍋爐管的鋼種；表2為高壓鍋爐管的新鋼種。
高壓鍋爐管的生產(chǎn)工藝隨鋼種的不同各有差異。以珠光體型鉻鉬釩鋼為例，鍋爐管的生產(chǎn)工藝特點是：
(1)管坯應(yīng)剝皮，剝皮量通常為5mm；
(2)由于鋼質(zhì)較硬，管坯多用氧氣切割或鋸切；
(3)由于鉻鉬釩鋼的導(dǎo)熱性比碳鋼低，加熱速度宜稍慢，加熱溫度為1120～1180℃，穿孔溫度為1100～1160℃；(4)這類鋼在1000～1100℃區(qū)間有良好的塑性和低的變形抗力，因而穿孔性能較好，變形參數(shù)可照中碳鋼或合金鋼(例如30CrMnSiA)選取；
(5)軋后鋼管要正火和回火，正火溫度為950～980℃，回火溫度為730～750℃，保溫時間為2～3h；
(6)鋼管尺寸公差較嚴(yán)，以保證對口焊接；管子長度盡可能長，以利于減少焊口數(shù)量。
鍋爐用無縫管
標(biāo)準(zhǔn)：
DINl 7175----德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
用途：
適用于鍋爐行業(yè)用管道。
主要生產(chǎn)鋼管牌號：
St35.8、St45.8、15Mo3、13CrMo44、10CrMo910等。
化學(xué)成份
|
標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
化學(xué)成分 |
|
C |
Si |
Mn |
P、S |
Cr |
Mo |
|
DIN17175 |
St35.8 |
≤0.17 |
0.10～0.35 |
0.40～0.80 |
≤0.030 |
/ |
/ |
|
St45.8/Ⅲ |
≤0.21 |
0.1～0.35 |
0.40～1.20 |
≤0.030 |
/ |
/ |
|
15Mo3 |
0.12～0.20 |
0.1～0.35 |
0.40～0.80 |
≤0.030 |
/ |
0.25～0.35 |
|
13CrMo44 |
0.10～0.18 |
0.1～0.35 |
0.40～0.70 |
≤0.030 |
0.70～1.10 |
0.45～0.65 |
|
10CrMo910 |
0.08～0.15 |
≤0.50 |
0.40 0.70 |
≤0.030 |
2.00～2.50 |
0.90～1.20 |
機械性能
|
標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
抗拉強度（MPa) |
屈服強度（MPa) |
伸長率（%） |
|
DIN17175 |
St35.8 |
360～480 |
≥235 |
≥25 |
|
St45.8/Ⅲ |
410～530 |
≥255 |
≥21 |
|
15Mo3 |
450～600 |
≥270 |
≥20 |
|
13CrMo44 |
440～590 |
≥290 |
≥20 |
|
0CrMo910 |
450～600 |
≥280 |
≥18 |
GB3087與GB5310的區(qū)別
鍋爐用無縫鋼管：GB3087-1999
鍋爐管(GB3087-1999 GB5310-1995)
標(biāo)準(zhǔn)：GB3087-1999 GB5310-1995
用途：用于低中壓、高壓及其以上壓力鍋爐的水冷壁、省煤器、再熱器、過熱器及蒸汽管道的制造。
鍋爐用高壓無縫鋼管：GB5310-95（ST45.8-Ⅲ型）
鍋爐管( GB5310-1995)
標(biāo)準(zhǔn)： GB5310-1995
用途：用于高壓及其以上壓力鍋爐的水冷壁、省煤器、再熱器、過熱器及蒸汽管道的制造。
GB3087-1999、GB5310-1995鍋爐管（熱軋、擠壓、擴(kuò)管）
外徑允許偏差
|
外徑允許偏差 |
|
標(biāo)準(zhǔn) |
外徑(D) |
外徑允許偏差 |
|
GB3087-1999 |
≤159 |
±1.0%(最小為±0.5mm) |
|
>159 |
±1.0% |
|
GB5310-1995 |
≤159 |
±1.0%(最小為±0.5mm) |
|
>159 |
±1.0% |
壁厚允許偏差
|
壁厚允許偏差 |
|
標(biāo)準(zhǔn) |
壁厚(S) |
壁厚允許偏差 |
|
GB3087-1999 |
≤20 |
+15%,-12.5%(最小為+0.45mm,-0.35mm) |
|
>20 |
±12.5% |
|
GB5310-1995 |
<3.5 |
+15%(最小為+0.48mm) |
|
-10%(最小為+0.32mm) |
|
3.5-20 |
+15%,-10% |
|
>20 |
D<219 |
±10% |
|
D≥219 |
+12.5%,-10% |
縱向力學(xué)性能
|
縱向力學(xué)性能 |
|
標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
抗拉強度(MPa) |
屈服點（MPa）≥ |
伸長率（%）≥ |
沖擊功(J)≥ |
|
GB3087-1999 |
10 |
333-475 |
196 |
24 |
- |
|
20 |
392-588 |
245/226 |
20 |
- |
|
GB5310-1995 |
20G |
410-550 |
245 |
24 |
35 |
|
20MnG |
≥415 |
240 |
22 |
35 |
|
25MnG |
≥485 |
275 |
20 |
35 |
|
15MoG |
450-600 |
270 |
22 |
35 |
|
20MoG |
≥415 |
220 |
22 |
35 |
|
12CrMoG |
410-560 |
205 |
21 |
35 |
|
15CrMoG |
440-640 |
235 |
21 |
35 |
|
12Cr2MoG |
450-600 |
280 |
20 |
35 |
|
12Cr1MoVG |
470-640 |
255 |
21 |
35 |
|
12Cr2MoWVTib |
540-735 |
345 |
18 |
35 |
化學(xué)成份
|
化學(xué)成份 |
|
標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
C |
Si |
Mn |
P≤ |
S≤ |
Cr |
Mo |
V |
Ti |
B |
W |
|
GB3087-1999 |
10 |
0.07-0.14 |
0.17-0.37 |
0.35-0.65 |
0.035 |
0.035 |
≤0.15 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
20 |
0.17-0.24 |
0.17-0.37 |
0.35-0.65 |
0.035 |
0.035 |
≤0.25 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
GB5310-1995 |
20G |
0.17-0.24 |
0.17-0.37 |
0.35-0.65 |
0.030 |
0.030 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
20MnG |
0.17-0.24 |
0.17-0.37 |
0.70-1.00 |
0.030 |
0.030 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
25MnG |
0.22-0.30 |
0.17-0.37 |
0.70-1.00 |
0.030 |
0.030 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
15MoG |
0.12-0.20 |
0.17-0.37 |
0.40-0.80 |
0.030 |
0.030 |
- |
0.25-0.35 |
- |
- |
- |
- |
|
20MoG |
0.15-0.25 |
0.17-0.37 |
0.40-0.80 |
0.030 |
0.030 |
- |
0.44-0.65 |
- |
- |
- |
- |
|
12CrMoG |
0.08-0.15 |
0.17-0.37 |
0.40-0.70 |
0.030 |
0.030 |
0.40-0.70 |
0.40-0.55 |
- |
- |
- |
- |
|
15CrMoG |
0.12-0.18 |
0.17-0.37 |
0.40-0.70 |
0.030 |
0.030 |
0.80-1.10 |
0.40-0.55 |
- |
- |
- |
- |
|
12Cr2MoG |
0.08-0.15 |
≤0.50 |
0.40-0.70 |
0.030 |
0.030 |
2.00-2.50 |
0.90-1.20 |
- |
- |
- |
- |
|
12Cr1MoG |
0.08-0.15 |
0.17-0.37 |
0.40-0.70 |
0.030 |
0.030 |
0.90-1.20 |
0.25-0.35 |
0.15-0.30 |
- |
- |
- |
|
12Cr2MoWVTiB |
0.08-0.15 |
0.45-0.75 |
0.45-0.65 |
0.030 |
0.030 |
1.60-2.10 |
0.50-0.65 |
0.28-0.42 |
0.08-0.18 |
0.002-0.18 |
0.30-0.55 |
高溫用無縫碳鋼管
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
ASTM A106/ASME SA106
用途
用于輸送水、油、氣等流體。
主要鋼級牌號
A106A、A106B、A106C
機械性能
|
標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
抗拉強度（MPA） |
屈服強度（MPA） |
|
ASTM A106 |
A |
≥330 |
≥205 |
|
B |
≥415 |
≥240 |
|
C |
≥485 |
≥275 |
化學(xué)成分
|
標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
化學(xué)成分 |
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
Cu |
Ni |
V |
|
ASTM A106 |
A |
≤0.25 |
≥0.10 |
0.27~0.93 |
≤0.035 |
≤0.035 |
≤0.40 |
≤0.15 |
≤0.40 |
≤0.40 |
≤0.08 |
|
B |
≤0.30 |
≥0.10 |
0.29～1.06 |
≤0.035 |
≤0.035 |
≤0.40 |
≤0.15 |
≤0.40 |
≤0.40 |
≤0.08 |
|
C |
≤0.35 |
≥0.10 |
0.29～1.06 |
≤0.35 |
≤0.35 |
≤0.40 |
≤0.15 |
≤0.40 |
≤0.40 |
≤0.08 |
注：① 在規(guī)定的最大碳含量以下，碳含量每降低0.01%，則允許在規(guī)定的最大錳含量之上各增加0.06%的含錳量，但最大不得超過1.35%；
② Cu、Ni、Cr、Mo、V這五種元素之和不得大于1.00%
尺寸公差
|
鋼管種類 |
外徑（D） |
壁厚（S） |
|
冷拔管 |
外徑 |
允許公差 |
壁厚 |
允許公差 |
|
＞30～50 |
+0.3% |
≤25 |
+10% |
|
＞50～325 |
+0.8% |
|
熱軋管 |
＞6～168 |
+1.0% |
≤25 |
-10%，+12.5% |
高壓鍋爐用無縫鋼管
標(biāo)準(zhǔn)：
GB5310--中國國家標(biāo)準(zhǔn)
用途：
用于高壓鍋爐（工作壓力一般不大于9.8Mpa，工作溫度在450℃-650℃之間）的受熱面管子、集箱、省煤器、過熱器、再熱器等。（P＜9.8MPa,450℃＜T＜650℃）
尺寸公差
|
鋼管種類 |
鋼管尺寸
mm |
允許偏差 |
|
普通級 |
高級 |
|
熱軋(擠)管 |
外徑
D |
≤159 |
+1.0%(最小值為+0.5mm) |
+0.75%(最小值為+0.3mm) |
|
>159 |
+1.0% |
+0.90% |
|
壁厚
S |
<3.5 |
+15%(最小值為+0.48mm)
-10% (最小值為-0.32mm) |
+1.0%(最小值為+0.2mm) |
|
3.5~20 |
+15%
-10% |
+10% |
|
>20 |
D<219 |
+10% |
+7.5% |
|
D≥219 |
+12.5%
-10.0% |
+10% |
|
冷拔(軋)管 |
外徑
D |
≤30 |
+0.20mm |
+0.15mm |
|
>30~50 |
+0.30mm |
+0.25mm |
|
>50 |
+0.8% |
+0.6% |
|
壁厚
S |
2~3 |
+12%
-10% |
+10% |
|
>3 |
+10% |
+7.5% |
機械性能：
|
標(biāo)準(zhǔn) |
牌號/抗拉強度(Mpa) |
屈服強度(Mpa) |
伸長率(%) |
|
5310-95 |
20G |
410~550 |
≥ 245 |
≥ 24 |
|
25MnG |
≥ 415 |
≥ 240 |
≥ 22 |
|
15MoG |
450~600 |
≥ 270 |
≥ 22 |
|
15CrMoG |
440~640 |
≥ 235 |
≥ 21 |
|
12Cr2MoG |
450~600 |
≥ 280 |
≥ 20 |
|
12Cr1MoVG |
470~640 |
≥ 255 |
≥ 21 |
化學(xué)成份：
|
標(biāo)準(zhǔn) |
牌號 |
化學(xué)成分 |
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
Cu |
Ni |
|
|
GB5310 |
20G |
0.17-0.24 |
0.17-0.37 |
0.35-0.65 |
≤0.030 |
≤0.030 |
/ |
/ |
≤0.20 |
≤0.25 |
/ |
|
20MnG |
0.17-0.24 |
0.17-0.37 |
0.70-1.00 |
≤0.030 |
≤0.030 |
/ |
/ |
≤0.20 |
≤0.25 |
/ |
|
15MoG |
0.12-0.18 |
0.17-0.37 |
0.40-0.80 |
≤0.030 |
≤0.030 |
/ |
0.25-0.35 |
≤0.20 |
≤0.30 |
/ |
|
15CrMoG |
0.12-0.18 |
0.17-0.37 |
0.40-0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.80-1.10 |
0.40-0.55 |
≤0.20 |
≤0.30 |
/ |
|
12Cr2MoG |
0.08-0.15 |
≤0.50 |
0.40-0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
2.00-2.50 |
0.90-1.20 |
≤0.20 |
≤0.30 |
/ |
|
12Cr1MoVG |
0.08-0.15 |
0.17-0.37 |
0.40-0.70 |
≤0.030 |
≤0.030 |
0.90-1.20 |
0.25-0.35 |
≤0.20 |
≤0.30 |
0.15-0.35 |
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山東鑫恒建金屬材料有限公司鋼管長度可5.8米定尺,6米定尺,以及長達(dá)16米定尺,還可根據(jù)用戶需要定尺. 主營材質(zhì):10#、20#、45#、20G、40Cr、20Gr、16Mn-45Mn、27SiMn、Cr5Mo、12CrMo(T12)、12Cr1MoV、12Cr1MoVG、10CrMo910、 15CrMo、35CrMo、40CrMo等.
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