溫俊杰(安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院,合肥 230051)
分析正確辨別焊接鋼管和無縫鋼管的方法
溫俊杰
(安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院,合肥 230051)
常見的鋼管主要有焊接鋼管和無縫鋼管兩種形式,在工程建設(shè)過程中,會結(jié)合具體施工情況選擇合適鋼管,并將成本作為首要因素。因此,本文從鋼管的性能、工藝以及辨別方法等方面對焊接鋼管和無縫鋼管進(jìn)行辨別,希望對工程建設(shè)過程中鋼管的選擇提供借鑒。
辨別;焊接鋼管;無縫鋼管
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國的鋼管生產(chǎn)工藝也有了明顯的提升,當(dāng)前,常見的鋼管主要有兩種形式,分別是焊接鋼管和無縫鋼管。由于焊接鋼管的造價明顯低于無縫鋼管,所以一些商家為了謀取更多的經(jīng)濟(jì)利益,對焊接鋼管進(jìn)行加工,進(jìn)而冒充無縫鋼管,然后將其流入市場進(jìn)行銷售,造成市場的混亂。從外表觀看加工處理的焊接鋼管并不能有效辨別,一旦在工程建設(shè)過程中,應(yīng)該采用無縫鋼管的卻運用了焊接鋼管,將導(dǎo)致氣體或者液體泄露,嚴(yán)重者還容易引發(fā)爆炸,所以必須辨別焊接鋼管和無縫鋼管,從而確保工程質(zhì)量。
1.1 焊接鋼管
焊接鋼管一般是將鋼帶或鋼板在外力的作用下,使之變形成圓形或者方形,然后再焊接表面的接縫,從而構(gòu)成焊接鋼管。通常采用的工藝有電弧焊、高頻或低頻、冷軋制等,但采用這些工藝進(jìn)行焊接都將導(dǎo)致鋼管有焊縫。當(dāng)前,按照焊縫形狀可以分為直縫和螺旋焊接鋼管,但二者采用的工藝卻有所不同。螺旋鋼管利用埋弧焊進(jìn)行焊接,該焊接方法具有焊接效率高、灰塵少等優(yōu)勢。對于高頻或低頻焊接,主要是根據(jù)電磁感應(yīng)原理,由于交流電荷在導(dǎo)體內(nèi)將發(fā)生鄰近和渦輪熱效應(yīng),能夠?qū)崿F(xiàn)將焊縫邊緣的鋼材達(dá)到熔融狀態(tài),最終完成焊接。
1.2 無縫鋼管
無縫鋼管主要是將實心管坯或者鋼錠進(jìn)行穿孔,制成毛管,并通過熱軋、冷軋?zhí)幚?,繼而形成無縫鋼管。由于無縫鋼管含有中孔截面,所以這個中空截面可以用作傳送流體的管道。
2.1 金相法
金相法是辨別焊接鋼管和無縫鋼管的主要方法之一。高頻電阻焊接鋼管并沒有添加焊接材料,所以焊接完成的鋼管中焊縫很窄,如果采用粗磨再腐蝕的方法并不能清晰的看到焊縫。一旦高頻電阻焊接鋼管焊接完成,并沒有經(jīng)過熱處理,將導(dǎo)致焊縫組織與鋼管母材料有本質(zhì)上的區(qū)別,此時,采用金相法可以辨別焊接鋼管和無縫鋼管。在對二者鋼管進(jìn)行辨別過程中,需要在焊接處切取長度和寬度均為40mm的小樣,對其進(jìn)行粗磨、細(xì)磨和拋光等處理,然后將其放在金相顯微鏡下觀察組織,當(dāng)觀察到鐵素體和魏氏體、母材與焊縫區(qū)組織時,就可以準(zhǔn)確辨別焊接鋼管和無縫鋼管[1]。
2.2 腐蝕法
在運用腐蝕法辨別焊接鋼管和無縫鋼管過程中,應(yīng)在加工處理的焊接鋼管焊縫處進(jìn)行打磨處理,打磨完成后應(yīng)該能夠看到打磨過的痕跡,然后在焊縫處用砂紙打磨端面,并用5%的硝酸酒精溶液處理端面,如果出現(xiàn)一道明顯的焊縫,就可以證明這個鋼管是焊接鋼管。而無縫鋼管的端面經(jīng)腐蝕后無明顯差異。
3.1 焊接鋼管的性能
焊接鋼管由于采用高頻焊接、冷軋制等工藝進(jìn)行處理,所以其具有如下幾點性能。第一,保溫功能好。焊接鋼管管材熱損程度比較小,僅為25%,這樣不僅有利于運輸,而且降低了成本。第二,具有防水性和耐腐蝕性,在工程建設(shè)過程中,并不需要單獨設(shè)置管溝,只是將鋼管直接埋入地下或者水下即可,從而降低了工程的施工難度。第三,具有耐沖擊性。即便在低溫環(huán)境下,鋼管也不會受到損壞,所以其性能具有一定的優(yōu)勢。
3.2 無縫鋼管
由于無縫鋼管金屬材料拉伸強(qiáng)度較大,所以其抗破壞能力更強(qiáng),而且其具有中空通道,所以能夠有效輸送流體,正是其輸送能力強(qiáng),所以無縫鋼管的抗腐蝕能力高于焊接鋼管,并且其剛度比較大[2]。因此,無縫鋼管承載的載荷越多,從而可以被廣泛應(yīng)用于施工要求較高的工程。
按照工藝對焊接鋼管和無縫鋼管進(jìn)行辨別過程中,按照冷軋、擠壓等工藝進(jìn)行焊接的都是焊接鋼管,此外,采用高頻、低頻電弧焊管和電阻焊管工藝對鋼管進(jìn)行焊接時,會形成螺旋管焊和直縫管焊,將形成圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管、六角形鋼管、菱形鋼管、八角形鋼管,甚至是更加復(fù)雜的鋼管。總之,采用不同的工藝將形成不同形狀的鋼管,這樣可以清晰的辨別焊接鋼管和無縫鋼管。然而,按照工藝辨別無縫鋼管過程中,主要是根據(jù)熱軋和冷軋?zhí)幚矸绞絹肀鎰e,而且無縫鋼管也主要有兩種形式,分別是熱軋無縫鋼管和冷軋無縫鋼管[3]。熱軋無縫鋼管是通過穿孔、軋制等工藝形成,尤其是大口徑和厚度的無縫鋼管均采用這種工藝進(jìn)行焊接;冷拉管是用管坯進(jìn)行冷拉成型,材料的強(qiáng)度更低,但其外表及內(nèi)控表面光滑。
焊接鋼管的抗彎曲和抗扭強(qiáng)度更高,承重能力更足,所以其一般被廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件制造中。例如,石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等均采用焊接鋼管制造而成。然而無縫鋼管由于具有中空截面,而且其周邊沒有接縫的長條鋼材,所以可以作為輸送流體的管道[4]。比如,可以作為輸送石油、天然氣、煤氣、水等的管道。另外,無縫鋼管的抗彎曲強(qiáng)度比較小,所以一般被廣泛用于低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機(jī)車鍋爐用過熱蒸汽管??傊?,通過用途的分類,可以明確的辨別焊接鋼管和無縫鋼管。
為了確保我國工程建設(shè)質(zhì)量更高,必須對焊接鋼管和無縫鋼管加以辨別,然后采用合適的鋼管進(jìn)行施工。在辨別焊接鋼管和無縫鋼管過程中,可以運用金相法和腐蝕法,通過觀察組織和焊縫,從而檢驗焊縫,最終對其進(jìn)行準(zhǔn)確辨別。同時,還可以根據(jù)兩種鋼管的性能、用途等對其予以區(qū)分,繼而選擇合理的鋼管進(jìn)行施工。
[1]凌晨,吳澎.淺析如何正確辨別焊接鋼管和無縫鋼管[J].內(nèi)江科技,2012(11):19.
[2]王曉香.焊接鋼管技術(shù)的新進(jìn)展[J].焊管,2011,34(03):5-11.
[3]于輝,杜鳳山,汪飛雪等.無縫鋼管張力減徑過程的有限元模型開發(fā)及應(yīng)用[J].機(jī)械工程學(xué)報,2011,47(22):74-79.
[4]劉豐,王帥偉,陳雷等.大口徑厚壁無縫鋼管孔隙性缺陷的焊合問題[J].塑性工程學(xué)報,2014(04):102-108.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.227