20厚壁鋼管的主要材質(zhì)和用途

20厚壁鋼管主要用途是用于電廠，高壓鍋爐，高溫過熱器和再熱器等高壓高溫的管道上及設(shè)備上，它是采用優(yōu)良碳素鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹耐熱鋼做材質(zhì)，經(jīng)熱軋（擠、擴(kuò)）或冷軋（拔）而成。

20厚壁鋼管的材質(zhì)大致有：16-50Mn、 27SiMn、 40Cr、12-42CrMo 16Mn 12Cr1MoV、T91 27SiMn 30CrMo15CrMo 20G Cr9Mo 10CrMo910 15Mo3 15CrMoV 35CrMoV 45CrMo 、15CrMoG、12CrMoV、45Cr、50Cr、45CrNiMo等。

生產(chǎn)20厚壁鋼管的拼接技術(shù)

測量數(shù)據(jù)的拼接。采用光學(xué)原理對(duì)物體進(jìn)行三維測量，測量一個(gè)物體需要4幅以上的測量圖像，然后將多視場的三維測量數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接（縫合）。數(shù)據(jù)拼接的實(shí)質(zhì)是將不同坐標(biāo)系的測量數(shù)據(jù)，通過平移、旋轉(zhuǎn)，統(tǒng)到一個(gè)坐標(biāo)系上，關(guān)鍵是求取不同坐標(biāo)系之間的平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣。

要實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確拼接，必須在測量20厚壁鋼管時(shí)，設(shè)置拼接標(biāo)志，按拼接標(biāo)志對(duì)測量數(shù)據(jù)之間進(jìn)行準(zhǔn)確定位和拼接。常用的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)拼接方法有轉(zhuǎn)臺(tái)拼接普通標(biāo)志點(diǎn)拼接、編碼標(biāo)志點(diǎn)拼接等。

測量數(shù)據(jù)的精簡和優(yōu)化。為了提高光學(xué)三維測量的精度，一般使用高分辨率的CCD攝像機(jī)對(duì)測量圖像進(jìn)行拍攝，其測量數(shù)據(jù)量大，影響曲面重構(gòu)的計(jì)算速度，必須根據(jù)被測20厚壁鋼管的形狀特征，對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡。測量數(shù)據(jù)精簡的內(nèi)容有：對(duì)數(shù)據(jù)拼接時(shí)兩幅圖像搭接部分的冗余數(shù)據(jù)的簡化；計(jì)算測量數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲率，根據(jù)曲率精簡原理和被測物體的形狀特征，曲率小的部位多精簡數(shù)據(jù)，曲率大的部位少精簡數(shù)據(jù)，在精簡測量數(shù)據(jù)的過程中又保持被測物體的準(zhǔn)確形狀。

修復(fù)20厚壁鋼管的工序

（1）在20厚壁鋼管或材料制造過程中進(jìn)行裂紋修復(fù)預(yù)處理。這類技術(shù)是裂紋產(chǎn)生以前在材料內(nèi)部進(jìn)行一些特殊處理，當(dāng)使用過程中材料內(nèi)部出現(xiàn)裂紋后，自動(dòng)對(duì)裂紋處進(jìn)行修復(fù)，消除裂紋。根據(jù)預(yù)處理是否改變材料本身成分又分為兩類：一是不改變材料本身的成分和結(jié)構(gòu)，僅僅是在制造過程中在材料內(nèi)部預(yù)先置入修復(fù)微結(jié)構(gòu)，當(dāng)使用過程中產(chǎn)生裂紋后，徵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生修復(fù)劑修復(fù)裂紋；二是調(diào)整20厚壁鋼管材料成分或結(jié)構(gòu)，在材料中預(yù)先加入特殊成分，當(dāng)裂紋產(chǎn)生時(shí)，這些特殊成分向裂紋處轉(zhuǎn)移修復(fù)裂紋。

（2）在產(chǎn)生裂紋后進(jìn)行修復(fù)處理。分為人工修復(fù)和自修復(fù)。人工修復(fù)一般是采用能量補(bǔ)給的方式進(jìn)行修復(fù)，內(nèi)裂紋需要外界因素的作用才可以修復(fù)，如加熱、加壓、變形等。具體技術(shù)主要有脈沖電流修復(fù)、鉆孔修復(fù)、渦流修復(fù)、加壓高溫修復(fù)、變溫修復(fù)等。自修復(fù)主要是擬生修復(fù)。

20厚壁鋼管損壞的表面處理技術(shù)

以多聚體和馬來酰胺多聚體進(jìn)行Diels一Alder（DA）熱可逆共聚，形成具有由可逆交聯(lián)共價(jià)鍵連接而成的大分子網(wǎng)絡(luò)，通過DA逆反應(yīng)實(shí)現(xiàn)熱的可逆性。這種材料的優(yōu)點(diǎn)在于只要施以簡單的熱處理而無需額外的催化劑、單體分子或其他特殊的表面處理就可在要修補(bǔ)的地方形成共價(jià)鍵并能多次對(duì)裂紋進(jìn)行修復(fù)。

20厚壁鋼管混凝土基復(fù)合材料。

自修復(fù)混凝土就是模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，從而使受創(chuàng)傷部位愈合的機(jī)理，在混凝土中摻入某些特殊的組分，如內(nèi)含粘結(jié)劑的空心囊、空心玻璃纖維或液芯光纖，使混凝土材料在受到損傷時(shí)部分空心囊、空心玻璃纖維或液芯光纖損壞，粘結(jié)劑流到損傷處，使20厚壁鋼管裂縫重新愈合。