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軋制工藝對TC4無縫鋼管力學性能的影響

2018-09-10   來源:   點擊數:63次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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 中國無縫管網為您提供消息:鈦合金抗蝕性能優異,密度小,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,具有屈服現象的金屬材料,不銹鋼在建筑工程領域中的早期應用始于20世紀30年代,如1929年建成的倫敦Savoy大酒店,應采用不銹鋼作天棚及墻面裝飾,在臨海和環境污染下70年仍保持亮麗的外觀,1930年建成的美國Chrysler大廈大量采用不銹鋼作為屋頂及表面裝飾,至今只清洗過兩次,它聳立在紐約大建筑群中閃閃發光。隨著經濟增長和人們生活水平的提高,不銹鋼所具有的良好綜合性能以及耐久、美觀、使用壽命長、成本效益高的優點已被人們所共識,從華麗大酒店、商業建筑、體育場館、教堂、市政和橋梁、隧道等公共設施到居民住宅;從裝飾、屋頂、鋼筋混凝土,城市給水工程到居民住宅中水槽、浴槽,不銹鋼的應用范圍越來越廣泛。  
    1)裝飾工程中的應用。除了墻面、柱面外、自動伸縮門、卷簾式門、階梯圍欄扶手、陽臺扶手、雨水落水管、旗桿、路燈桿、拱廊框架外,在居民住宅的廚房衛生間臺面、水槽、支架等,應用日趨增多,裝飾工程應用的鋼的牌號以304居多,316也有應用。  
    2)屋頂的應用。應用不銹鋼作屋頂的早期建筑有倫敦的Savoy大酒店、歐洲之星火車站、紐約的Chrysler大廈、帝國大廈等,20世紀90年代在亞洲建成的吉隆坡雙塔佩重納斯大廈、上海金茂大廈、香港的會展心,2002年為世界足球賽新建的日本札幌市穹頂體育場屋頂相繼采用。  
    3)鋼筋混凝土中的應用。在鋼筋混凝土結構中選用不銹鋼筋,是用以提高強度和抵抗苛刻的海洋環境以及在混凝土中形成的氯化物對埋入鋼筋的腐蝕,耐腐蝕不銹鋼混凝土在許多海洋建筑物的橋面(例如美國CoosBay大橋滿足強度耐蝕和地震要求,免維護使用壽命可達120年)、橋墩、碼頭、樁基、防坡堤、錨泊系統、系船具、舷梯、欄桿上使用,也可在化學工業和其他耐蝕要求高的重要的工藝設備的基礎結構中使用,在城市的基礎設施方面如美國新澤西州的過街天橋也采用不銹鋼筋混凝土結構,與普通碳鋼鋼筋相比,不銹鋼筋前期費用是高些,但從其良好的綜合性能和使用壽命上考慮還是合算的。     4)給水工程中的應用。隨著經濟快速發展、人民生活水平的提高,城鎮住宅、公共建筑和旅游設施大量興建,對生活用水和熱水供應提出更新的要求,水質問題倍受關注,給水工程中作為常用管材的鍍鋅鋼管因其易被腐蝕,出現“紅水”、“綠水”現象難以提高水質,又因滲漏較多使用壽命短而被專家預測將逐漸退出歷史舞臺,而塑料管、復合管及銅管在安全可靠、衛生環保、經濟耐用方面不如不銹鋼更具有優越性,國內外工程實踐證明不銹鋼是給水系統在綜合性能最好、最能保證給水質量的節能和環保管材。薄壁不銹鋼由于強度高、韌性好、低溫下不變脆、熱膨系數小、不滲不漏經久耐用、衛生無毒不污染、成本效益高、再利用率可達100%的優勢在建筑給水工程中得到越來越多的應用。日本在建筑物內外推廣不銹鋼供水管已有25年的歷史,東京供水管全面不銹鋼化后保證水質清潔衛生,大大降低了維修率和滲漏現象,節約水源,在阪神大地震后保持完好無損。新加坡立法規定城市供水必須采用不銹鋼管線,美、英、法都有不銹鋼管標準世界發達國家在給水、水處理工程中應用不銹鋼日趨普遍。 試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續伸長時的應力,稱屈服點。若力發生下降時,則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。 
  中國無縫管網為您提供消息:方管上屈服點(σsu):試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力; 
  方管下屈服點(σsl):當不計初始瞬時效應時,屈服階段中的最小應力。 
  屈服點的計算公式為: 
  式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛頓); 
  So--試樣原始橫截面積,mm2。 在航空、航天、汽車、造船、能源等行業具有廣泛的應用前景。鍋爐用無縫鋼管:GB3087-1999
鍋爐管(GB3087-1999  GB5310-1995)
標準: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)
標準: 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。鈦的優良耐蝕性及良好的比強度,使鈦管比其他傳統金屬材料管件制作的產品更薄,換熱效果更好。TC4鈦合金是目前應用最廣泛的鈦合金之一,它的強度高,耐蝕性好,但目前國內外無縫鈦管市場上很難見到TC4材質的無縫鈦管。TC4鈦材主要以板材為主,市場上的TC4管材以熱擠壓或斜穿孔等方法生產的高強度厚壁管為主,寶雞有色金屬加工廠的羊玉蘭等人研究溫軋方法制造TC4鈦合金軋制產品,該溫軋工藝需要對傳統軋輥進行改進,即在軋管機上安裝感應加熱裝置,這種加工設備結構復雜、工藝繁瑣、生產成本高。造成目前這種現狀的主要原因是TC4鈦合金的強度高,冷軋成形難度大。為解決TC4無縫鋼管冷軋成形的關鍵技術,校企聯合進行了系列研究。如采用直接冷軋成形工藝生產高強度鈦合金管材,不僅大大降低生產成本,同時可滿足對鈦合金高性能應用場合的要求。
 
   采用不同變形量開坯方式,分別經兩道次和三道次軋制將管坯軋制成總變形量為70%的管材。一:以知無縫管無縫鋼管外徑規格壁厚求能承受壓力計算方法 (鋼管不同材質抗拉強度不同) 
 
壓力=(壁厚*2*鋼管材質抗拉強度)/(外徑*系數) 
 
二:以知無縫管無縫鋼管外徑和承受壓力求壁厚計算方法: 
 
壁厚=(壓力*外徑*系數)/(2*鋼管材質抗拉強度) 
 
三:鋼管壓力系數表示方法: 
 
壓力P<7Mpa  系數S=8 
 
7<鋼管壓力P<17.5   系數S=6 
 
壓力P>17.5   系數S=4  在道次間進行800℃×1h真空退火,冷卻方法為爐冷至500℃后空冷至室溫,觀察其組織性能變化。得出的結論是:
 
  在小變形量開坯情況下,壁厚偏差小,表面粗糙度逐步減少;大變形量開坯,壁厚偏差大,會影響到后續道次軋制所得管材的壁厚偏差。
 
  總變形量相同的情況下,軋制道次越多,管材的伸長率、硬度越大,強度越高。綜合性能好。
 
  大變形量軋制時材料的流動呈條帶狀,小變形量軋制時材料的流動呈束狀,在道次間熱處理條件和后續軋制工藝相同的情況下,大變形量開坯所得管材組織畸變更加嚴重。
 
  中國無縫管網為您提供消息:小變形量開坯對管材的各向異性作用不大;多道次軋制中力學性能的各向異性存在一定波動。
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