大口徑無(wú)縫鋼管冷拔過(guò)程中殘余應(yīng)力的形成

大口徑無(wú)縫鋼管在冷拔過(guò)程中存在著不均勻變形，由此產(chǎn)生附加應(yīng)力，冷拔后這種附加應(yīng)力即成為殘余應(yīng)力留在管內(nèi)。大口徑無(wú)縫鋼管不均勻變形的程度決定了其殘余應(yīng)力的大小和分布。

大口徑無(wú)縫鋼管冷拔變形是由其變形特點(diǎn)決定的。由于空拔過(guò)程中沒(méi)有芯棒參與對(duì)管壁的加工，且變形后管壁的厚度變化不大，因而造成了大口徑無(wú)縫鋼管內(nèi)外層變形條件和變形狀態(tài)的很大差異，導(dǎo)致了不均勻變形。

變形過(guò)程中，由于大口徑無(wú)縫鋼管內(nèi)表面附近的金屬首先進(jìn)入塑性變形狀態(tài)，并且金屬沿軸向流動(dòng)時(shí)沒(méi)有受到摩擦產(chǎn)生的阻力的影響，因而出現(xiàn)其軸向變形沿壁厚方向的不均勻性，致使大口徑無(wú)縫鋼管外層的自然延伸明顯低于內(nèi)層。這樣，在大口徑無(wú)縫鋼管外層產(chǎn)生的軸向和切向附加拉伸變形和附加拉伸應(yīng)力達(dá)到值；相反，在大口徑無(wú)縫鋼管內(nèi)層產(chǎn)生的軸向和切向附加壓縮變形和壓縮應(yīng)力也達(dá)到值，附加應(yīng)力在變形后成為殘余應(yīng)力留在管內(nèi)。

綜上所述，由于空拔后造成大口徑無(wú)縫鋼管不均勻變形，使得大口徑無(wú)縫鋼管內(nèi)存在較大的殘余應(yīng)力，因此有必要尋求一種降低空拔管殘余應(yīng)力的有效方法，以減小縱裂的危害。

大口徑無(wú)縫鋼管的球化退火

大口徑無(wú)縫鋼管球化退火的目的是降低硬度、消除內(nèi)應(yīng)力和改善組織，以便于切削加工和鋼管矯直，并為軸承套圈進(jìn)一步調(diào)質(zhì)處理創(chuàng)造良好的組織條件。

大口徑無(wú)縫鋼管退火后，要求顯微組織為均勻的球狀珠光體，其級(jí)別為2-5級(jí)。GCr15大口徑無(wú)縫鋼管的硬度要求為HB=179-207，無(wú)鉻大口徑無(wú)縫鋼管為HB < 217

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熱軋和冷軋大口徑無(wú)縫鋼管的比較

大口徑無(wú)縫鋼管是因其制造工藝不同，分為熱軋（擠壓）大口徑無(wú)縫鋼管和冷拔（軋）大口徑無(wú)縫鋼管兩種。

冷拔（軋）管又分為圓形管和異形管兩種：冷拔鋼管一般需要多次拉拔，在每次拉拔之間要有相應(yīng)的去應(yīng)力退火，保證下一次的冷拔順利進(jìn)行。

從外表看冷軋大口徑無(wú)縫鋼管往往是小直徑的，熱軋大口徑無(wú)縫鋼管往往是大直徑的。冷軋大口徑無(wú)縫鋼管的精度高于熱軋大口徑無(wú)縫鋼管，價(jià)格也高于熱軋大口徑無(wú)縫鋼管。冷拔無(wú)縫管一般口徑較小，大多在127mm以下，特別是冷拔無(wú)縫管外徑的精度非常高，冷拔無(wú)縫管長(zhǎng)度一般要短于熱軋無(wú)縫管。壁厚方面冷拔無(wú)縫管要比熱軋無(wú)縫管均勻。

大口徑無(wú)縫鋼管內(nèi)壁防腐處理方法

說(shuō)說(shuō)大口徑無(wú)縫鋼管內(nèi)壁處理方法，常用的方法有三種：防腐涂料、樹(shù)脂砂漿、水泥砂漿。但三種方法都存在兩個(gè)問(wèn)題：

一是防腐層與大口徑無(wú)縫鋼管的粘結(jié)強(qiáng)度問(wèn)題。關(guān)于防腐涂料和樹(shù)脂砂漿兩種方法均要求大口徑無(wú)縫鋼管內(nèi)外壁徹底除銹才能施工，但這點(diǎn)難以做到。因而銹點(diǎn)部分就形成了日后分層剝離的來(lái)源，構(gòu)成腐蝕和結(jié)垢。

二是大口徑無(wú)縫鋼管大部分都是現(xiàn)場(chǎng)對(duì)焊施工，在焊完后進(jìn)行防腐。只能是人工進(jìn)行，質(zhì)量不易控制，并且對(duì)于直徑小的管，因?yàn)槿藛T無(wú)法進(jìn)入施工，無(wú)法進(jìn)行防腐處理工作，這也就形成了日后焊縫損壞的隱患。