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(dá)國家的一半，低合金鋼管使用領(lǐng)域擴(kuò)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(dá)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(xì)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?；Ｐ?，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(xì)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(xì)化到約40μm，細(xì)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(xì)化合金管鑄態(tài)組織，明顯提高合金的顯微硬度，達(dá)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(jī)理開展了大量研究，不一樣的修復(fù)機(jī)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(jī)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(bǔ)裂紋，防止裂紋進(jìn)一步擴(kuò)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(jìn)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(bǔ)的地方形成共價鍵并能多次對裂紋進(jìn)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(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。