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合金鋼管

時(shí)間:2017-11-15 08:26???來(lái)源:http://www.renbiwang.cn ???作者:海誠(chéng)無(wú)縫鋼管??

1.概述

合金管（Alloy pipe）是無(wú)縫鋼管的一種，合金管分為結(jié)構(gòu)用無(wú)縫管及高壓耐熱合金管。主要區(qū)別于合金管的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及其工業(yè)，對(duì)合金管進(jìn)行退火調(diào)質(zhì)改變它的機(jī)械性能。達(dá)到所需要的加工條件。其性能比一般的無(wú)縫鋼管多變利用值較高，合金管化學(xué)成分中含Cr比較多，耐高溫、耐低溫、耐腐蝕的性能。普碳無(wú)縫管中不含合金成分或者合金成分很少，合金管在石油、航天、化工、電力、鍋爐、軍工等行業(yè)的用途比較廣泛的原因因?yàn)楹辖鸸艿臋C(jī)械性能多變化好調(diào)整。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
GB/T8162-2008
GB/T8163-2008
GB3087-2008
GB6479-2000
GB9948-2006
GB5310-2008
ASME SA210 —— 美國(guó)鍋爐及壓力容器規(guī)范
ASME SA213 —— 美國(guó)鍋爐及壓力容器規(guī)范
DIN17175 ——聯(lián)邦德國(guó)工業(yè)標(biāo)

2.力學(xué)性能

標(biāo)準(zhǔn)	牌號(hào)	抗拉強(qiáng)度（MPa）	屈服強(qiáng)度（MPa）	伸長(zhǎng)率（%）	硬度
GB3087	10	335～475	≥195	≥24	/
20	410～550	≥245	≥20	/
GB5310	20G	410～550	≥245	≥24	/
20MnG	≥415	≥240	≥22	/
25MnG	≥485	≥275	≥20	/
15CrMoG	440～640	≥235	≥21	/
12Cr2MoG	450～600	≥280	≥20	/
12Cr1MoVG	470～640	≥255	≥21	/
12Cr2MoWVTiB	540～735	≥345	≥18	/
10Cr9Mo1VNb	≥585	≥415	≥20	/
ASME SA210	SA210A-1	≥415	≥255	≥30	≤143HB
SA210C	≥485	≥275	≥30	≤179HB
ASME SA213	SA213 T11	≥415	≥205	≥30	≤163HB
SA213 T12	≥415	≥220	≥30	≤163HB
SA213 T22	≥415	≥205	≥30	≤163HB
SA213 T23	≥510	≥400	≥20	≤220HB
SA213 T91	≥585	≥415	≥20	≤250HB
SA213 T92	≥620	≥440	≥20	≤250HB
DIN17175	ST45.8/Ⅲ	410～530	≥255	≥21	/
15Mo3	450～600	≥270	≥22	/
13CrMo44	440～590	≥290	≥22	/
10CrMo910	480～630	≥280	≥20	/

3.化學(xué)成份

標(biāo)準(zhǔn)

牌號(hào)

化學(xué)成分（%）

GB3087

0.07～0.13

0.17～0.37

0.38～0.65

≤0.030

0.3～0.65

≤0.25

≤0.30

0.17～0.23

0.17～0.37

0.38～0.65

≤0.030

0.3～0.65

≤0.25

≤0.30

GB5310

20G

0.17～0.24

0.17～0.37

0.35～0.65

≤0.030

≤0.25

≤0.15

≤0.20

≤0.25

≤0.08

20MnG

0.17～0.24

0.17～0.37

0.70～1.00

≤0.030

≤0.25

≤0.15

≤0.20

≤0.25

≤0.08

25MnG

0.18～0.24

0.17～0.37

0.80～1.10

≤0.030

≤0.25

≤0.15

≤0.20

≤0.25

≤0.08

15CrMo

0.12～0.18

0.17～0.37

0.40～0.70

≤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

2.00～2.50

0.90～1.20

≤0.20

≤0.30

12Cr1MoV

0.08～0.15

0.17～0.37

0.40～0.70

≤0.030

0.90～1.20

0.25～0.35

≤0.20

≤0.30

0.15～0.30

12Cr2MoWVTiB

0.08～0.15

0.45～0.75

0.45～0.65

≤0.030

1.60～2.10

0.50～0.65

≤0.20

≤0.30

0.28～0.42

0.30～0.55

0.08～0.15

B 0.002～0.008

10Cr9Mo1VNb

0.08～0.12

0.20～0.50

0.30～0.60

≤0.020

≤0.010

8.00～9.50

0.85～1.05

≤0.20

≤0.40

0.18～0.25

≤0.015

0.06～0.10

0.03～0.07

ASME SA210

SA210A-1

0.13～0.19

≥0.1

0.45～0.65

≤0.030

SA210C

0.18～0.24

≥0.1

0.80～1.10

≤0.030

ASME SA213

SA213 T11

0.05～0.15

0.50～1.0

0.30～0.60

≤0.030

1.00～1.50

0.50～1.00

SA213 T12

0.05～0.15

≤0.50

0.30～0.61

≤0.030

0.80～1.25

0.44～0.65

SA213 T22

0.05～0.15

≤0.50

0.30～0.60

≤0.030

≤0.010

1.90～2.60

0.87～1.13

SA213 T23

0.04～0.10

≤0.50

0.10～0.60

≤0.030

1.90～2.60

0.05～0.30

≤0.030

1.45～1.75

B 0.0005～0.006

0.02～0.08

≤0.040

SA213 T91

0.08～0.12

0.20～0.50

0.30～0.60

≤0.020

≤0.010

8.00～9.50

0.85～1.05

≤0.40

0.18～0.25

≤0.015

0.06～0.10

0.03～0.07

SA213 T92

0.07～0.13

≤0.50

0.30～0.60

≤0.020

≤0.010

8.50～9.50

0.30～0.60

≤0.40

0.15～0.25

≤0.015

1.50～2.00

B 0.001～0.006

0.04～0.09

0.03～0.07

DIN 17175

ST45.8/Ⅲ

≤0.21

0.10～0.35

0.40～1.20

≤0.040

15Mo3

0.12～0.20

0.10～0.35

0.40～0.80

≤0.035

0.25～0.35

13CrMo44

0.10～0.18

0.10～0.35

0.40～0.70

≤0.035

0.70～1.10

0.45～0.65

10CrMo910

0.08～0.15

≤0.50

0.30～0.70

≤0.025

≤0.020

2.00～2.50

0.90～1.10

≤0.30

≤0.015

4.消除氫脆

【1】減少T22合金鋼管中滲氫的數(shù)量，必須盡量減少高強(qiáng)度/高硬度鋼制T22合金鋼管的酸洗，因?yàn)樗嵯纯杉觿浯唷Ｔ诔P和氧化皮時(shí)，盡量采用噴砂拋丸的方法，若洛氏硬度等于或大于HRC 32的T22合金鋼管進(jìn)行酸洗時(shí)，必須在制定酸洗工藝時(shí)確保T22合金鋼管在酸中浸泡的時(shí)間最長(zhǎng)不超過(guò)10分鐘。并應(yīng)盡量降低酸液的濃度，并保證零件在酸中浸泡的時(shí)間不超過(guò)10分鐘；在除油時(shí)，采用清洗劑或溶劑除油等化學(xué)除油方式，滲氫量較少，若采用電化學(xué)除油，先陰極后陽(yáng)極，高強(qiáng)度T22合金鋼管不允許用陰極電解除油；在熱處理時(shí)，嚴(yán)格控制甲醇和丙烷的滴注量；在電鍍時(shí)，堿性鍍液或高電流效率的鍍液滲氫量較少。

　　【2】采用低氫擴(kuò)散性和低氫溶解度的鍍涂層
　　一般認(rèn)為，在電鍍Cr、Zn、Cd、Ni、Sn、Pb時(shí)，滲入鋼件的氫容易殘留下來(lái)，而Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等T22合金鋼管鍍層具有低氫擴(kuò)散性和低氫溶解度，滲氫較少。在滿足產(chǎn)品技術(shù)條件要求的情況下，可采用不會(huì)造成滲氫的涂層，如機(jī)械鍍鋅或無(wú)鉻鋅鋁涂層，不會(huì)發(fā)生氫脆，耐蝕性高，附著力好，且比電鍍環(huán)保。

　　【3】鍍前去應(yīng)力和鍍后去氫以消除氫脆隱患若零件經(jīng)淬火、焊接等工序后內(nèi)部殘留應(yīng)力較大，鍍前應(yīng)進(jìn)行回火處理，回火消除應(yīng)力實(shí)際上可以減少零件內(nèi)的陷阱數(shù)量，從而減輕發(fā)生氫脆的隱患。

　　【4】控制鍍層厚度，由于鍍層覆蓋在緊固件表面，鍍層在一定程度上會(huì)起到氫擴(kuò)散屏障的作用，這將阻礙氫向緊固件外部的擴(kuò)散。當(dāng)鍍層厚度超過(guò)2.5μm時(shí)，氫從緊固件中擴(kuò)散出去就非常困難了。因此硬度<32HRC的緊固件，鍍層厚度可以要求在12μm；硬度≥32HRC的高強(qiáng)度螺栓，鍍層厚度應(yīng)控制在8μmmax。這就要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到高強(qiáng)度螺栓的氫脆風(fēng)險(xiǎn)，合理選擇鍍層種

5.除銹

第一：除銹等級(jí)，對(duì)于合金管常用的環(huán)氧類，乙烯類，酚醛類等防腐涂料的施工工藝，一般要求的都是將合金管表面達(dá)到近白級(jí)，通過(guò)實(shí)踐得出的證明是，用這種除銹等級(jí)幾乎可以除掉所有的氧化皮，銹還有其他的污物充分的滿足了防腐層和合金管的附著力要求，而噴射除銹工藝可以用較低的費(fèi)用就可以穩(wěn)定可靠的使質(zhì)量達(dá)到近白級(jí)的條件。

　　第二：想要使除銹效果達(dá)到理想的效果，需要根據(jù)合金管表面的硬度，原始銹蝕程度，要求的表面粗糙度，涂層類型等來(lái)選擇磨料，單層環(huán)氧，二層或者是三層聚乙烯涂層，要想達(dá)到理想的除銹效果，需要采用鋼砂和鋼丸的混合磨料。因?yàn)殇撏栌袕?qiáng)化鋼表面的作用，鋼砂有刻蝕鋼表面的作用。

　　第三：想要獲得較好的均勻清潔度和粗糙度的分布，磨料的粒徑和配比的設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的，因?yàn)榇植诙忍笫呛苋菀自斐煞栏瘜釉阱^紋尖峰處變薄的，同時(shí)會(huì)因?yàn)殄^紋太深，就容易在防腐的過(guò)程中形成氣泡，嚴(yán)重影響著防腐層的性能。（在實(shí)際的操作中，磨料中的鋼砂和鋼丸的理想比例是很難達(dá)到的）

　　第四：在噴射處理之前，除去了合金管表面的油脂和積垢，還可以用加熱爐對(duì)管體預(yù)熱至40-60攝氏度，使合金管的表面保持干燥的狀態(tài)，因?yàn)楹辖鸸鼙砻媸遣缓椭任酃傅模@樣可以增強(qiáng)除銹的效果，另外，干燥的合金管表面也是有利于鋼丸，鋼砂和銹和氧化皮的分離的，這樣就會(huì)使才除銹后的合金管表面更加的潔凈。

6.物理性能

合金管的分類情況

（1）無(wú)縫鋼管
因其制造工藝不同，又分為熱軋（擠壓）無(wú)縫鋼管和冷拔（軋）無(wú)縫鋼管兩種。冷拔（軋）管又分為圓形管和異形管兩種。

a．工藝流程概述
熱軋（擠壓無(wú)縫鋼管）：圓管坯加熱穿孔三輥斜軋、連軋或擠壓脫管定徑（或減徑）冷卻坯管矯直水壓試驗(yàn)（或探傷）標(biāo)記入庫(kù)。
冷拔（軋）無(wú)縫鋼管：圓圓管坯加熱穿孔打頭退火酸洗涂油（鍍銅）多道次冷拔（冷軋）坯管熱處理矯直水壓試驗(yàn)（探傷）標(biāo)記入庫(kù)。

b．無(wú)縫鋼管，因其用途不同而分為如下若干品種：
GB/T8162-2008（結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)（牌號(hào)）：碳素鋼20、45號(hào)鋼；合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。
GB/T8163-2008（輸送流體用無(wú)縫鋼管）。主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)（牌號(hào)）為20、Q345等。
GB3087-2008（低中壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號(hào)鋼。
GB5310-2008（高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管）。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、12Cr1MoVG、15CrMoG等。
GB5312-1999（船舶用碳鋼和碳錳鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于船舶鍋爐及過(guò)熱器用I、II級(jí)耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級(jí)等。
GB6479-2000（高壓化肥設(shè)備用無(wú)縫鋼管）。主要用于化肥設(shè)備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。
GB9948-2006（石油裂化用無(wú)縫鋼管）。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。
GB18248-2000（氣瓶用無(wú)縫鋼管）。主要用于制作各種燃?xì)狻⒁簤簹馄俊Ｆ浯聿馁|(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。
GB/T17396-2007（液壓支柱用熱軋無(wú)縫鋼管）。主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱，以及其它液壓缸、柱。其代表材質(zhì)為20、45、27SiMn等。
GB3093-1986（柴油機(jī)用高壓無(wú)縫鋼管）。主要用于柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓油管。其鋼管一般為冷拔管，其代表材質(zhì)為20A。
GB/T3639-2007（冷拔或冷軋精密無(wú)縫鋼管）。主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、碳?jí)涸O(shè)備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質(zhì)20、45鋼等。
GB/T3094-1999（冷拔無(wú)縫鋼管異形鋼管）。主要用于制作各種結(jié)構(gòu)件和零件，其材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。
GB/T8713-1988（液壓和氣動(dòng)筒用精密內(nèi)徑無(wú)縫鋼管）。主要用于制作液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋無(wú)縫鋼管。其代表材質(zhì)為20、45鋼等。
GB13296-2007（鍋爐、熱交換器用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于化工企業(yè)的鍋爐、過(guò)熱器、熱交換器、冷凝器、催化管等。用的耐高溫、高壓、耐腐蝕的鋼管。其代表材質(zhì)為0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14975-2002（結(jié)構(gòu)用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于一般結(jié)構(gòu)（賓館、飯店裝飾）和化工企業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)用的耐大氣、酸腐蝕并具有一定強(qiáng)度的鋼管。其代表材質(zhì)為0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
GB/T14976-2002（流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管）。主要用于輸送腐蝕性介質(zhì)的管道。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。
YB/T5035-1993（汽車半軸套管用無(wú)縫鋼管）。主要用于制作汽車半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無(wú)縫鋼管。其代表材質(zhì)為45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。
API SPEC5CT-1999（套管和油管規(guī)范），是美國(guó)石油學(xué)會(huì)（American Petreleum Instiute 簡(jiǎn)稱"API"）編制并發(fā)布的在世界各地通用。其中：套管：由地表面伸進(jìn)鉆井內(nèi)，作為井壁襯的管子，其管子之間通過(guò)接箍連接。主要材質(zhì)為J55、N80、P110等鋼級(jí)，以及抗硫化氫腐蝕的C90、T95等鋼級(jí)。其低鋼級(jí)（J55、N80）可為焊接鋼管。油管：由地表面插入套管內(nèi)直至油層的管子，其管子之間通過(guò)接箍或整體連接。其作用于是抽油機(jī)將油層石油經(jīng)油管輸送到地面。主要材質(zhì)為J55、N80、P110、以及抗硫化氫腐蝕的C90、T95等鋼級(jí)。其低鋼級(jí)（J55、N80）可為焊接鋼管。
API SPEC 5L-2000（管線管規(guī)范），是美國(guó)石油學(xué)會(huì)編制并發(fā)布的，在世界各地通用。
管線管:是把軸出地面的油、氣或水，通過(guò)管線管輸送到石油和天然氣工業(yè)企業(yè)。管線管包括無(wú)縫和焊接管兩種，其管端有平端、帶螺紋端和承口端;其連接方式為端頭焊接、接箍連接、承插連接等。該管主要材質(zhì)為B、X42、X56、X65、X70等鋼級(jí)。