低合金鋼管的生產(chǎn)工藝流程

目前我國低合金鋼管消費量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達國家的一半，低合金鋼管使用領(lǐng)域擴大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。根據(jù)中國特鋼協(xié)會低合金鋼管分會的研究，未來我國高壓低合金鋼管長材的需求年均增長可達10-12%。

1. 無縫鋼管

因其制造工藝不同，又分為熱軋(擠壓)無縫鋼管和冷拔(軋)無縫鋼管兩種。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(或探傷)→標(biāo)記→入庫。

冷拔(軋)無縫鋼管：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(探傷)→標(biāo)記→入庫。

低合金鋼管室溫拉伸力學(xué)性能和硬度的測試

利用光學(xué)金相顯微鏡OM和XRD研究了熱處理對低合金鋼管組織與性能的影響，利用SEM分析了合金拉伸斷口形貌，測試了合金室溫拉伸力學(xué)性能和硬度。

熱處理改變了低合金鋼管中Mg2Si的形貌與分布，晶粒得到顯著的細化,晶界網(wǎng)狀析出物消除，熱鍛和熱擠壓后坯料晶粒大小分布均勻，合金管的組織由α-Mg、共晶Mg2Si、共晶Mg2Sn三相組成，經(jīng)480℃過固溶處理后,合金管中的Mg2Sn相基本溶解,而熱軋后晶粒大小不一，在晶界及晶內(nèi)都有第二相析出,呈彌散分布狀態(tài)。首先從枝晶根部溶解的粒化模型，二次或三次枝晶根部表面的曲率大，同時β-Mg17Al12相溶入到α-Mg基體中,在晶界周圍聚集,而晶內(nèi)比較稀散。β相對α相腐蝕的阻礙作用增加,而且合金中的鐵含量并沒有提高,熱速處理顯著細化了合金晶粒,β相的尺寸和間距變小,隨著保溫時間的延長,粗大的Mg2Si相得到少量球化。合金管的組織中存在熱裂紋和顯微疏松缺陷,合金含鐵量顯著高,富集于固液界面前沿,阻礙α-Mg基體的自由長大,隨保溫時間的延長，TiC枝晶逐步溶斷為禿枝

熱處理過程中Mg2Sn相以彌散形式析出，平均晶粒尺寸由未變質(zhì)合金的約140μm細化到約40μm，細小的Mg2Sn相彌散析出并使合金管板的硬度明顯升高,在隨后的時效過程中發(fā)生沉淀析出，從而細化合金管鑄態(tài)組織，明顯提高合金的顯微硬度，達到47.6 HV。

低合金鋼管組織破壞的后果

內(nèi)裂紋修復(fù)技術(shù)一般是指在不破壞低合金鋼管尺寸和組織性能的前提下消除內(nèi)裂紋、恢復(fù)材料使用性能的技術(shù)。內(nèi)裂紋包括微觀損傷和宏觀裂紋。對于微觀損傷，通過裂紋修復(fù)一般來說不能消除所有徵裂紋，但是可以大大降低微觀損傷所帶來的影響，防止微觀損傷發(fā)展成為宏觀裂紋，延長使用壽命。

對于尺寸較大的宏觀裂紋，裂紋修復(fù)處理對象一般是單個裂紋。目前國內(nèi)外對于非金屬復(fù)合材料內(nèi)裂紋修復(fù)機理開展了大量研究，不一樣的修復(fù)機理衍生出了不同的內(nèi)裂紋修復(fù)技術(shù)，低合金鋼管內(nèi)裂紋修復(fù)機理研究較少，因此金屬材料內(nèi)裂紋修復(fù)技術(shù)不多，能夠直接應(yīng)用于生產(chǎn)中的實用修復(fù)技術(shù)更少。

對于聚合物基復(fù)合材料，可以運用嵌入、埋植等手段把裝有特定化學(xué)藥品（粘合劑）的空心纖維植入到聚合物的基體中，當(dāng)材料受到外力作用或環(huán)境改變等作用時，低合金鋼管內(nèi)部應(yīng)力改變產(chǎn)生裂紋，此時空心纖維損壞，釋放出具有粘合性的化學(xué)藥品以修補裂紋，防止裂紋進一步擴散，愈合基體。還可以運用微囊、熱可逆交聯(lián)反應(yīng)等方法。

低合金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行Diels一Alder（DA）熱可逆共聚，形成具有由可逆交聯(lián)共價鍵連接而成的大分子網(wǎng)絡(luò)，通過DA逆反應(yīng)實現(xiàn)熱的可逆性。這種材料的優(yōu)點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的地方形成共價鍵并能多次對裂紋進行修復(fù)。

低合金鋼管混凝土基復(fù)合材料。

自修復(fù)混凝土就是模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，從而使受創(chuàng)傷部位愈合的機理，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，使低合金鋼管裂縫重新愈合。