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	在链式冷拔管机上采用浮动顶头拔制中小直径薄壁管，由于浮动顶头轴向没有固定，从而使拔制力显著降低，道次变形量提高，能抖纹，提高钢管精度。因此国内20世纪８０年代起在一些钢管厂开始应用此工艺拔制钢管。 


	1985年常熟无缝钢管厂在分析和总结用浮动顶头拔制直径３０～５０ｍｍ各种规格钢管的经验以及试验结果后，确定了浮动顶头锥角，锥形与圆锥形部分长度，芯棒、材料、外模设计和工艺参数的选择等方法。 


	1989年上海第五钢铁厂总结用浮动顶头拔制小直径厚壁合金钢管的经验时指出，浮动顶头要想稳定拔制，需要有相宜的外模配合，外模材质要能承受较大的拔制应力和冲击负荷，耐磨性要好，锥角要与浮动顶头相匹配，外模的喇叭口要大，以保证可加大减径量，利于咬入和稳定变形。 


	1986年用半浮动顶头进行了拔制厚壁管的试验研究。半浮动顶头拔管与浮动顶头拔管的根本区别是圆锥段锥角及半浮动顶头的锥角小于摩擦角，而浮动顶头锥角大于摩擦角。通过实验得出，半浮动顶头与圆柱短顶头拔制厚壁管相比，半浮动顶头锥角较小，拔制力显著下降，减少了拔制道次，减小了芯杆和连接螺丝的拉力，避免了螺丝拉断；与浮动顶头拔制厚壁管相比，半浮动顶头拔制降低了道次所需的小减径量，相应地增加了道次减壁量，改善了钢管表面质量，提高了尺寸精度；与空拔相比，能减少钢管爆裂。 


	（1）主要优点： 

 


	① 生产率高。连轧管机的延伸系数可达7，轧出速度达7 m/s，机组年产量可达96万t。 


	②钢管表面质量好。由于采用研磨、镀铬处理的长芯棒进行轧制，钢管内表面质量好，平滑程度可达4~6μ,自动轧管机为12~15μ,周期轧管机为20~25μ。 


	③钢管长度长。连轧管机轧出的钢管长度一般为30 m左右，长可达50 m。 


	④生产成本低。因机组产量高，金属消耗低，生产成本大大低于其他轧管机组。 


	⑤机械化、自动化程度高。 


	（2）主要缺点：设备多，厂房大，电气装机容量大，设备控制复杂，一次建设投资高。 


	连轧管生产机组命名特点（方式）。连轧管机组均以轧机型式和芯棒操作方式及机组设计合理生产的规格外径尺寸命名。 


	 



	（一）质量要求


	①钢的化学成分：钢的化学成分是影响无缝钢管性能主要的因素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。


	a. 合金元素：有意加入，根据用途


	b. 残余元素：炼钢带入，适当控制


	c. 有害元素：严格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）


	炉外精炼或电渣重熔：提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。


	②钢管几何尺寸精度和外形


	a. 钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。


	外径允许偏差 δ=（D-Di）/Di × D： 或小外径mm


	Di：名义外径mm


	b. 钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关


	壁厚允许偏差： ρ=（S-Si）/Si× S：横截面上或小壁厚


	Si：名义壁厚mm


	C．钢管椭圆度：表示钢管的不圆程度。


	d. 钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差


	e. 钢管弯曲度：表示钢管的弯度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度


	f. 钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度


	g. 钢管端面坡口角度和钝边


	5．钢管表面质量：表面光洁要求


	a. 危险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。


	b. 一般性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。


	产生原因：


	① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。


	② 生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。


	③ 管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。


	6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。


	7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。


	8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S


	9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。


	（二）无缝钢管质量检验方法：


	1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。


	①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。


	②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi


	③N—0仪：气体含量分析N、O


	2．钢管几何尺寸及外形检查：


	①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。


	②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出点、小点。


	③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。


	④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。


	⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。


	3．钢管表面质量检查：


	①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。


	②无损探伤检查：


	a. 超声波探伤UT：


	对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。


	标准：GB/T 5777-1996 级别：C5级


	b. 涡流探伤ET：（电磁感应）


	主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。 标准：GB/T 7735-2004


	级别：B级


	c. 磁粉MT和漏磁探伤：


	磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。


	标准：GB/T 12606-1999 级别： C4级


	d. 电磁超声波探伤：


	不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。


	e. 渗透探伤：


	荧光、着色、检测钢管表面缺陷。


	4．钢管理化性能检验：


	①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）


	纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）


	小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。


	备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760


	②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2


	标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）


	③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等


	④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D


	5．钢管工艺性能检验过程：


	①压扁试验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15） H=（1+2）S/（∝+S/D）


	L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08


	②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格


	③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°


	④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）


	6．钢管金相分析：


	①高倍检验（微观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差


	组织：M、B、S、T、P、F、A-S


	脱碳层：内、外。


	A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。


	②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下。


	a. 酸蚀检验法。


	b. 硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。


	c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。


	（三）中国现行无缝钢管标准：


	1．现行无缝钢管标准：共有47项 其中：GB 25 项 HB 3 项 特殊用途19项；基础 2项 产品 45项


	2．常用标准：


	① GB/T 2102-2006 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。


	② GB/T 17395-2008 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。


	③ GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管。


	④ GB 9948-2013 石油裂化用无缝钢管。


	⑤ GB 6479-2013 高压化肥设备用无缝钢管。


	⑥GB 18248-2008 气瓶用无缝钢管。




	地质管是我国开发专用无缝钢管早的品种之一，1955年6月鞍钢无缝钢管厂，按照原苏联标准ГОСТ 6238－1952“用内接头连接的地质钻探岩芯管及其套管”，生产出了我国批Φ146mm×4.5mm和Φ146mm×7.5mm地质套管。1954年鞍钢参照ГОСТ 6238－1952标准，制定了鞍钢企业标准437－1954。接着原冶金部颁布了部颁标准“用内接头连接的地质钻探岩芯管及其套管”冶标19－1957，并于1963年修订为YB 236－1963。 


	1956年鞍钢无缝钢管厂按照原苏联标准ЧMTY 3343－1953“地质钻探杆管”生产出我国批地质钻杆管，1957年鞍钢参照ЧMTY 3343－1953，制定了企业标准鞍标438－1957；1960年上海钢管厂开始生产地质管（45钢），1957年原冶金部颁布了部颁标准“地质钻探杆管”冶标21－1957，1963年修订为YB 235－1963。1970年原冶金部将两个标准经过修改合并为1个标准“地质钻探用钢管”YB 235-1970。 


	标准公布后，鞍钢无缝钢管厂、成都无缝钢管厂、上海钢管厂、北京钢厂等无缝钢管生产厂普遍按此标准生产DZ40、DZ50和DZ55钢级的中小直径地质管，并开始研制生产供应DZ60、DZ65钢级的地质钻探管。大直径地质管主要由成都无缝钢管厂生产供应。 


	20世纪70年代中期，随着金刚石钻井技术的引进，原冶金部以瑞典CMS和日本JIS标准为蓝本，制订了YB 848-1975“小口径钻井用钢管”标准，并于1975年正式颁布实施。随着我国金刚石钻井技术的发展，YB 848-1975标准已不适应生产要求，为与国际标准相适应，借鉴美国DCDMA标准，制定了“金刚石岩芯钻采用无缝钢管”标准GB 3423-1982，取代YB 848-1975。 


	1982年无锡钢厂开始试制、生产供应DZ75钢级的地质钻探用冷拔钢管，生产规格为Φ55.5mm×4.75mm、Φ73mm×5mm和Φ88.5mm×5.5mm。 


	1987年成都无缝钢管厂根据国内对热轧大中直径地质钻探管的需要，制定了“地质钻探用无缝钢管”企业标准Q/CG 51－1987（1999年修改为“地质钻探用光管”Q/CG 51－1999），该标准中增加了部分大直径钢管规格（YB 235-1970中没有的），使地质钻探管的外径系列、壁厚和技术要求与API标准基本一致，填补了冶标YB 235－1970的不足，满足了我国地质钻探用管的需要。 


	1993年对标准的管理进行了调整，将标准“金刚石岩芯钻采用无缝钢管”GB/T 3423-1982调整为行业标准，原冶金部对其进行了修订并公布为部颁标准YB/T 5052-1993。



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