不锈钢的热轧与冷轧.doc

不锈钢管加工培训教材 海利集团人事部编印不锈钢的热轧与冷轧热轧和冷轧都是型钢或钢板成型的工序，它们对钢材的组织和性能有很大的影响，钢的轧制主要以热轧为主，冷轧只用于生产小号型钢和薄板。一、热轧优点:可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。缺点:1.经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。2.不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。二、冷轧是指在常温下，经过冷拉、冷弯、冷拔等冷加工把钢板或钢带加工成各种型式的钢材。优点：成型速度快、产量高，且不损伤涂层，可以做成多种多样的截面形式，以适应使用条件的需要；冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形，从而提高了钢材的屈服点。缺点:1.虽然成型过程中没有经过热态塑性压缩，但截面内仍然存在残余应力，对钢材整体和局部屈曲的特性必然产生影响。2.冷轧型钢样式一般为开口截面，使得截面的自由扭转刚度较低。在受弯时容易出现扭转，受压时容易出现弯扭屈曲，抗扭性能较差；3.冷轧成型钢壁厚较小，在板件衔接的转角处又没有加厚，承受局部性的集中荷载的能力弱三、热轧和冷轧的主要区别是：1、冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲，从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力；而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲。2、热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差异。冷弯薄壁型钢截面上的残余应力分布是弯曲型的，而热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布是薄膜型。3、热轧型钢的自由扭转刚度比冷轧型钢高，所以热轧型钢的抗扭性能要优于冷轧型钢。1.概述 (1)生产制造方法：不锈钢是不锈耐酸钢的统称，有不锈钢和耐酸钢之分，能抵抗弱、强腐蚀介质。由这类钢材制成的钢管具备抗腐蚀能力。制造方法与无缝钢管基本一致，所用钢材按GB14975-94不锈钢无缝钢管规定，由0Cr13，1Cr13，2Cr13，3Cr13，1Cr17Ni2，1Cr25Ti，1Cr21Ni5Ti，00Cr18Ni10，1Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti，00Cr17Ni14Mo2，0Cr18Ni12Mo2Ti，1Cr18Ni12Mo3Ti，1Cr23Ni18，1Cr18Ni11Nb等钢号制造。 (2)用途：不锈耐酸无缝钢管广泛用于石油、化工、管道和各种用途的不锈、耐酸钢结构零件，应保证钢材的化学成分和物理性能。 2.种类 接轧制方法分热轧、热挤压和冷拔(轧)不锈钢管。按不锈钢金相组织不同分半铁素体半马氏体系不锈钢管、马氏体不锈钢管、奥氏体系不锈钢管、奥氏体-铁素铁系不锈钢管等。3.规格及外观质量 (1)按GB14975-94不锈钢无缝钢管规定，钢管通常长度(不定尺)热轧钢管1.510m，热挤压钢管等于和大于1m。冷拔(轧)钢管壁厚0.51.0mm者，1.07m；壁厚大于1.0mm者，1.58m。 (2)热轧(热挤压)钢管的直径54480mm共45种；壁厚4.545mm共36种。 冷拔(轧)钢管的直径6200mm共65种；壁厚0.521mm共39种。 (3)钢管内外表面不得有裂缝、折叠、龟裂、裂纹、轧折、离层和结疤缺陷存在，这些缺陷应完全清除掉(供机械加工用管除外)，清除后不得使壁厚和外径超过负偏差。 凡不超过允许负偏差的其他轻微表面缺陷可不清除。 (4)直道允许深度。热轧、热挤压钢管、直径小于和等于140mm的不大于公称壁厚的5%，最大深度不大于0.5mm；冷拔(轧)钢管不大于公称壁厚的4%，最大深度不大于0.3mm。 (5)钢管两端应切成直角，并清除毛刺。 4.化学成分检验 (1)按GB14975-94规定，钢管应以不锈钢制造。其化学成分应分别符合GB1220-92不锈钢棒和GB1221-92耐热钢技术条件。 (2)化学成分的制样按GB222-84，化学分析按GB223中的有关部分进行。 (3)进口不锈钢管的化学成分指标检验按合同规定的有关标准进行。5.物理性能检验 (1)按GB14975-94规定。奥氏体、奥氏体-铁素体类型钢管须做晶间腐蚀试验。 (2)拉力试验按GB228-87，晶间腐蚀试验按GB4334.5-90，压扁试验按GB246-97，扩口试验按GB242-97，非金属夹杂按GB10561-89，水压试验按GB/T241-90规定执行。 (3)进口管的物理性能指标检验按合同规定的有关标准进行。 6.主要进出口情况 (1)日本进口的不锈钢管规格有323.918mm；183mm58m等。 (2)意大利进口热轧不锈钢管规格有27310mm6m，钢级TP321，执行ASTMA312标准，晶间腐蚀试验按ASTMA262E法。 7.包装 按GB2102-88钢管验收、包装、标志及质量证明书的一般规定执行。 8.其他 (1)参阅GB3089-82不锈耐酸钢极薄壁无缝钢管 (2)参阅GB3092-93不锈钢小直径钢管 (3)参阅GB222-84钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差 磁铁为什么会吸不锈钢管人们常以为磁铁吸附不锈钢材，验证其优劣和真伪，不吸无磁，认为是好的，货真价实；吸者有磁性，则认为是冒牌假货。其实，这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。 不锈钢的种类繁多，常温下按组织结构可分为几类： 1奥氏体型：如304、321、316、310等； 2马氏体或铁素体型：如430、420、410等； 奥氏体型是无磁或弱磁性，马氏体或铁素体是有磁性的。 通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的304材质，一般来讲是无磁或弱磁的，但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性，但这不能认为是冒牌或不合格，这是什么原因呢？ 上面提到奥氏体是无磁或弱磁性，而马氏体或铁素体是带磁性的，由于冶炼时成分偏析或热处理不当，会造成奥氏体304不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样，304不锈钢中就会带有微弱的磁性。 另外，304不锈钢经过冷加工，组织结构也会向马氏体转化，冷加工变形度越大，马氏体转化越多，钢的磁性也越大。如同一批号的钢带，生产76管，无明显磁感，生产9.5管。因泠弯变形较大磁感就明显一些，生产方矩形管因变形量比圆管大，特别是折角部分，变形更激烈磁性更明显。 要想完全消除上述原因造成的304钢的磁性，可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织，从而消去磁性。 特别要提出的是，因上面原因造成的304不锈钢的磁性，与其他材质的不锈钢，如430、碳钢的磁性完全不是同一级别的，也就是说304钢的磁性始终显示的是弱磁性。 这就告诉我们，如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性，应判别为304或316材质；如果与碳钢的磁性一样，显示出强磁性，因判别为不是304材质。 这就是磁铁为什么吸不锈钢管的原因了！不锈钢管材生产设备工欲善其事，必先利其器。对于生产型企业而言，设备无疑是一个企业赖以生存的命脉。设备的好坏决定了产品质量的高低、性能的不同，也在很大程度上决定了企业今后经营情况的好坏。一、不锈钢管企业常用设备 不锈钢管通常分为无缝管和有缝焊管两大类。而在生产过程中，所需要的设备也不尽相同。从二者的生产工艺流程图中就可以看出其中的差别：上图是无缝管的生产工艺流程。可以看出，在生产无缝管的过程中，穿孔、冷拔（冷轧）、检测几个步骤是整个流程中的关键环节。相对应的，穿孔机、拉管机、轧管机和各类检测设备在整个生产过程中都起着举足轻重的作用。 较为常见的包括50、90、250系列热轧穿孔机组。2000mm巨龙穿孔机组可以穿轧直径210-1000mm的实心坯，并且还能够二次穿轧直径1000-2000mm空心管坯。该机组轧制规格在国际上首屈一指，对中国乃至世界无缝钢管生产设备的发展和巨型口径无缝钢管市场的进步起到了很大的促进作用。另一种TZC200锥形辊穿孔机组，采用组合式机架、锥形辊穿孔、全液压快速换辊和数显数控送进角调整技术，处于国内领先水平，达到当代国际水平。在国内一些大型不锈钢厂都有应用。 在制管成型过程中，冷拔和冷轧是两种共存的工艺，在实际生产中实现的效果异曲同工，所生产出的无缝管也各有优势。目前，在我国不锈钢制管企业当中，YLB100t、YLB150t、YLB250t、YLB550t系列高精度液压冷拔机组是较为常用的、口碑也较好的冷拔型制管设备。而在冷轧机组当中，LG30-H、LG55-H、LG60-H、LG60-2H、LG110-H、LG250-H系列冷轧管机组都是应用的较多的机型。而LG-200和159连轧管机也是一些大型钢厂比较偏爱的机组。其中，LG-200冷轧管机能轧制125-200X3.5-22X4000-10000规格的无缝钢管，159连轧管机能够轧制114-159管径的无缝钢管。上图是不锈钢焊管的生产工艺流程图。其中的成形和焊接两个部分就是板（带）变成圆管的主要工序。在焊接过程中，最常见的几种焊接设备就是直缝高频焊接设备、直缝双面焊接工艺和螺旋埋弧焊接工艺。而MU-25M、MU-32M、MU-57M、MU-76M、MU-159M、MU-325M系列自动焊管机组也是焊管生产企业里常见的设备。二、我国钢管企业产能及设备现状 据不完全统计，2007我国不锈钢无缝管生产能力达到87.6万吨，焊管生产能力94.8万吨。而从我们了解的企业扩建情况来看，一些大型企业在07年就开始着手一部分工程的扩建，到08年，无缝管的生产能力将有10万吨的提高，而焊管方面也有近4万吨的提高。但从今年的实际情况来看，除一些去年甚至更早就开始动工的扩建项目已经完成外，今年新建项目并不是很多，一方面是今年钢管行情受经济环境及下游需求拖累，显得有些低迷，另一方面是国家在资金借贷方面的收紧力度加大，使得一些企业的扩建计划缺乏资金支撑，再有就是全球需求及国内政策的影响，出口也不是十分顺畅。多重压力下，企业的扩建计划多数都遭到推迟。企业设备更新情况也有所减少。 在钢管行业中，不同规模的企业所占份额呈金字塔型大规模企业数量极少，小型规模企业占据相当大的比例。从某种角度来说，如此的产业结构，也在一定程度上影响了行业装备的总体水平。对于多数的小企业而言，由于资金等方面的问题，产品设备较为落后，自动化程度较低，虽然产品的基本性能都能够满足，但浪费了大量的人力资源，也影响了生产效率。再加上企业的工艺技术水平更新速度慢，使得企业的产品在质量上缺乏明显的优势，在市场中也显得竞争力不足。 市场的竞争如此激烈，企业要想向前发展，势必要改变现状，实现突破。设备对于企业的作用无异于武器对于部队的作用。先进的设备能够提高企业的生产效率、节约人力成本、改善产品质量，综合提升企业竞争力。越来越多的企业认清这一点，在引进新设备时也显得相当慎重。 除了通过生产设备把握生产环节外，对于产品质量的内部检测也显得尤为重要。以前的老式生产企业，基本保证的就是拉管机、轧机、焊管机及酸洗设备，而质量检测设备显得可有可无，只有一些规模较大的企业或是以出口为主的企业才会购置。但随着企业不断增多，同类产品的市场投放量也逐渐增多，“以质取胜”成了产品在竞争中脱颖而出的致胜法宝。企业对于产品质量检测越来越为重视，尤其是一些新建的工厂，企业力争将所有设备一次性到位，检测设备也成了企业里必不可少的“质量把关员”。涡流探伤、超声探伤、水压试验机等检测设备在企业里已十分常见。三、无缝管的生产工艺 先进的设备是一个企业顺利发展的前提。再有好的工艺推波助澜，则事半功倍。在无缝管生产过程中，热轧、冷轧、冷拔是几种主要生产工艺手段。 热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。称其为热轧，实际上是包含了将实心管坯加热穿孔的过程。穿孔后形成空心管坯，再放至轧管机上轧制。利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。但对于一般外购空心管坯进行进一步加工的企业而言，这种工艺并不是很实用。 冷拔生产工艺中，一般先在管坯的一端焊上一个焊头，然后在0.5100T的单链式或双链式冷拔机上进行拉拔。而冷轧通常是在二辊式轧机上进行，钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。对于多数无缝管生产企业而言，管坯多数都非自产，而是外购获得，热轧工艺较难实现，冷拔、冷轧的工艺形式便成了他们的首选。尽管同为无缝管的生产工艺，但方式不同，所生产的产品在质量上也略有不同。冷拔设备机组在小企业中应用较多，而冷轧管的管壁厚度均匀、内表面更为光滑、成材率也较高。 当然，将冷轧和冷拔工艺结合起来应用，能够生产尺寸更小、质量更好的无缝管。而“先拉后轧”和“先轧后拉”是两种不同的结合方式。 在以往的拉轧结合的过程中，多以先拉后轧的顺序为主。将管坯经过拉管机工艺，直接生产出不锈钢工业管，再将工业管经过轧机工艺，生产出冷轧工业管。尽管这样的方式生产出来的管子壁厚更均匀，但成本也相对较高，一般客户不能接受，企业在应用时也颇为为难。 近来，先轧后拉的方式开始为人们所熟悉。不锈钢管坯经过轧机工艺之后，再用拉管机生产出的不锈钢工业管，不仅壁厚均匀，外表美观，而且生产周期大大缩短。生产成本与传统的工业管相近，比传统的冷轧工业管便宜2000元左右，同时产品还具有冷轧工业管的特性。实现真正意义上的物美价廉。 先进的技术与成熟的工艺还需要良好的设备来配合，才能实现生产过程的越发完善。工艺与设备之间相辅相成的关系是不言而喻的。就像两根筷子一样，只有相互配合才能发挥最大的功效。碳元素在不锈钢中的作用碳是不锈钢中仅次于铬的第二号常用元素，不锈钢的组织和性能在很大程度上取决于碳含量及其分布状态。碳是稳定奥氏体元素，它对奥氏体的稳定作用很强烈，约为镍的30倍。图1-3显示碳对不锈钢奥氏体区的影响。在高温下处于或+相区的铬钢是不能或很难通过淬火得到马氏体组织的。以含铬13%的钢为例，碳含量小于0.08%时为铁素体钢，碳含量0.08%0.15%时为半马氏钢，碳含量大于0.15%时为马氏体钢。碳能显著提高不锈钢的强度，从2Cr13、3Cr13、4Cr13到9Cr18，钢的强度随碳含量增加逐级提高。在奥氏体钢中碳也是最有效的固溶强化元素。表1-3显示奥氏体钢抗拉强度和屈服强度随碳含量增加而上升。 碳含量，%屈服强度0.2，N/mm2抗拉强度b，N/mm20.0201765890.0652506270.143047060.213337450.305358797不锈钢奥氏体化时碳的最大溶解度为0.50%，在冷却过程中碳的溶解度减少，不断析出，由于碳和铬的亲和力很大，它能与铬形成一系列复杂的碳化物，碳化物的类型因钢中铬含量的不同而异。含铬小于10%的钢，主要为渗碳体型碳化物（Fe.Cr）3C，高铬钢中的碳化物为复杂碳化物Cr7C3和Cr23C6。碳化物中的铬可以被置换，以（Fe.Cr）7C3和（Fe.Cr）23C6的的形式存在。不锈钢中的碳化物主要以（Fe.Cr）23C6形式存在。碳与铬形成碳化物时要占用不锈钢中的一部分铬，以Cr23C6为例计算： Cr23C6:（铬原子量23）/（碳原子量6）=（5223）/（126）17不锈钢中的碳要与17倍的铬结合，生成碳化物，固溶体中的铬含量必然要减少，钢的耐腐蚀性能就要降低。如果形成碳化物后固溶体中的铬含量低于11.65%，就不能称其为不锈钢，模具钢Cr12和Cr12MoV就是一例。0Cr134Cr13五个牌号标准中规定含铬量为12.014.0%，就是考虑到碳要与铬形成碳化物确定的。因为碳对耐腐蚀性能有不利的影响，奥氏体和铁素体钢很少采用碳来强化，其含碳量多在0.15%以下。马氏体钢的含碳量大多在0.10%0.40%范围内。影响不锈钢性能与组织的因素目前已知的化学元素有100多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。 实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。(1).各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用1-1.铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明：铬使铁基固溶体的电极电位提高铬吸收铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。1-2.碳在不锈钢中的两重性碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大(约为镍的30倍)，另一方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成系列复杂的碳化物。所以，从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。例如工业中应用最广泛的，也是最起码的不锈钢0Crl34Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为1214%，就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低11.7%这一最低限度的含铬量。就这五个钢号来说由于含碳量不同，强度与耐腐蚀性能也是有区别的，0Cr132Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢，多用于制造结构零件，后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀，可以将钢的含碳量降至0.03%以下，或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌)，使之不形成碳化铬，再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时，我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量，做到既满足硬度与耐磨性的要求，又兼顾定的耐腐蚀功能，工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢，含碳量虽高达0.850.95%，由于它们的含铬量也相应地提高了，所以仍保证了耐腐蚀的要求。总的来讲，目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的，大多数不锈钢的含碳量在0.10.4%之间，耐酸钢则以含碳0.10.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分，这是因为在大多数使用条件下，不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外，较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求，如易于焊接及冷变形等。1-3.镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来。镍是优良的耐腐蚀材料，也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素，但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量要达到24%；而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时，含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。基于上面的情况可知，镍作为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。不锈钢管的一些种类与用途一、不锈钢钢管的分类 1、按生产方法分类：（1）无缝管冷拔管、挤压管、冷轧管。（2）焊管：（a） 按工艺分类气体保护焊管、电弧焊管、电阻焊管（高频、低频）。（b）按焊缝分直缝焊管、螺旋焊管。2、按断面形状分类：（1）圆形钢管；（2）矩形管。3、按壁厚分类薄壁钢管、厚壁钢管4、按用途分类：（1）民用管分圆管、矩管、花管，一般用于装饰、建筑、结构等方面； （2）工业管：工业配管用钢管、一般配管用钢管（饮用水管）、机械构造流体输送管、锅炉热交换管、食品卫生管等。一般应用于工业的各个领域如：石油化工、造纸、核能、食品、饮料、医药等行业对流体介质要求较高管道。二、无缝钢管 不锈钢无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。 1无缝钢管的制造工艺及流程： 冶炼钢锭轧钢锯切剥皮穿孔退火酸洗上灰冷拔切头酸洗入库2.无缝钢管的特点:从上面的工艺流程我们不难看出：其一、该产品的壁厚越厚,它就越具有经济性和实用性,壁厚越薄,它的加工成本就会大幅度的上升；其次、该产品的工艺决定它的局限性，一般无缝钢管精度低：壁厚不均匀、管内外表光亮度低、定尺成本高，且内外表还有麻点、黑点不易去除；其三、它的检测及整形必须离线处理。因此，它在高压、高强度、机械结构用材方面体现了它的优越性。三、焊接钢管焊接钢管简称焊管，是用钢板或钢带经过机组和模具卷曲成型后焊接制成的钢管。 1. 钢板分条成型溶接感应光亮热处理内外焊道处理整形定径涡流检测激光测径酸洗入库2.焊接钢管的特点:从上面的工艺流程我们不难看出：其一、该产品是连续在线生产,壁厚越厚,机组及溶接设备的投资就越大,它就越不具有经济性和实用性。壁厚越薄,它的投入产出比就会相应下降；其次该产品的工艺决定它的优缺点，一般焊接钢管精度高、壁厚均匀、管内外表光亮度高（钢板的表面等级决定的钢管表面亮度）、可任意定尺。因此，它在高精度、中低压流体应用方面体现了它的经济性及美观性。常用的一些金属材料重量计算公式，钢管重量计算公式，方钢重量计园钢重量（公斤）=0.00617直径直径长度 方钢重量（公斤）=0.00785边宽边宽长度 六角钢重量（公斤）=0.0068对边宽对边宽长度 八角钢重量（公斤）=0.0065对边宽对边宽长度 螺纹钢重量（公斤）=0.00617计算直径计算直径长度 角钢重量（公斤）=0.00785（边宽+边宽-边厚）边厚长度 扁钢重量（公斤）=0.00785厚度边宽长度 钢管重量（公斤）=0.02466壁厚（外径-壁厚）长度 钢板重量（公斤）=7.85厚度面积 园紫铜棒重量（公斤）=0.00698直径直径长度 园黄铜棒重量（公斤）=0.00668直径直径长度 园铝棒重量（公斤）=0.0022直径直径长度 方紫铜棒重量（公斤）=0.0089边宽边宽长度 方黄铜棒重量（公斤）=0.0085边宽边宽长度 方铝棒重量（公斤）=0.0028边宽边宽长度 六角紫铜棒重量（公斤）=0.0077对边宽对边宽长度 六角黄铜棒重量（公斤）=0.00736边宽对边宽长度 六角铝棒重量（公斤）=0.00242对边宽对边宽长度 紫铜板重量（公斤）=0.0089厚宽长度 黄铜板重量（公斤）=0.0085厚宽长度 铝板重量（公斤）=0.00171厚宽长度 园紫铜管重量（公斤）=0.028壁厚（外径-壁厚）长度 园黄铜管重量（公斤）=0.0267壁厚（外径-壁厚）长度 园铝管重量（公斤）=0.00879壁厚（外径-壁厚）长度 注：公式中长度单位为米，面积单位为平方米，其余单位均为毫米薄壁不锈钢管薄壁不锈钢管壁厚为0.62.0mm的不锈钢带或不锈钢板，用自动氩弧焊等熔焊焊接工艺制成的管材。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，薄壁不锈钢水管和不锈钢管件已经成为国内给水管道系统发展的新趋势。 国内薄壁不锈钢水管是20世纪90年代末才问世的新型管材，由于其具有安全卫生、强度高、耐蚀性好、坚固耐用、寿命长、免维护、美观等特点，目前不锈钢水管发展势头强劲，已大量应用于建筑给水和直饮水管道。2001年国家科学技术部中国技术市场管理促进中心发布了关于推广应用高径壁比高精度不锈钢中、高压供水管及配套管件与专用技术的通知，对薄壁不锈钢管给予充分肯定，认为该技术与产品的推广应用，将对提高现代建筑的档次，改善与保障供水水质都具有重要意义。2003年7月10日国家质量监督检验检疫总局发布了GB/T19228.1、GB/T19228.2、GB/T19228.3的系列标准，推广不锈钢卡压式管道系统。2003年9月25日中国工程建设标准化协会发布了CECS153-2003建筑给水薄壁不锈钢管道工程技术规程。因为，目前在薄壁不锈钢给水管材、管件领域中，相关同类产品的主要区别是连接方式的不同，所以下面介绍两种比较常见的薄壁不锈钢给水管材、管件的连接方式:一种是卡凸式连接一种是卡压式连接卡凸式连接：“卡凸式连接法”属于压缩式连接技术的一种改良方式。其特征在于：以专用扩管工具在薄壁不锈钢管端的适当位置，由内壁向外(径向)辊压使管子形成一道凸缘环，然后将管插进带有承插口锥台形聚四氟乙烯密封圈和锁紧螺母的管件中，拧紧锁紧螺母时，靠凸缘环推进压缩锥台形聚四氟乙烯密封圈而起密封作用。其管件的设计和以往的镀锌管的管件设计原理基本一致，大大避免了工程设计、预算、施工上的繁琐工序，更有利于推广应用。“卡凸式连接法”属于活性连接方式，具有迅速装配、方便日后的改动或维护、对施工人员技术要求不高、连接稳定、不受案装环境影响、提高施工工作效率降低了安装成本、无电无声无明火操作等技术优势。“卡凸式薄壁不锈钢管”及“不锈钢卡凸式管件”。连接技术采用：国家发明专利：“一种管用管接头”（ZL01105997.4）、实用新型专利：“一种管用管件”（ZL2004 2 0020559.2）、实用新型专利：“管道连接管用扩管装置”（ZL200420021648.4）等多项国家知识产权专利。卡压式连接：以带有密封圈的承口管件连接管道,用专用工具压紧管口而起密封和紧固作用的一种连接方式。卡压式管件的基本组成是端部U型槽内装有O型密封圈的特殊形状的管接件。组装时。将不锈钢水管插入管件中，用专用封压工具封压，封压部分的管件、管子被挤压成六角形，从而形成足够的连接强度，同时由于密封圈的压缩变形产生密封作用。管件成本低，适合民用市场的推广，明装工程安装简单，施工速度快。1999年第一个进入我国的薄壁不锈钢企业，采用了80年代的日本卡压连接技术，（在国内卡压连接没有专利保护），目前已制定了国标，行标。不锈钢管的连接方式多样，常见的管件类型有压缩式、压紧式、活接式、推进式、推螺纹式、承插焊接式、活接式法兰连接、焊接式及焊接与传统连接相结合的派生系列连接方式。这些连接方式，根据其原理不同，其适用范围也有所不同，但大多数均安装方便、牢固可靠。连接采用的密封圈或密封垫材质，大多选用符合国家标准要求的硅橡胶、丁腈橡胶和三元乙丙橡胶等，免除了用户的后顾之忧。不锈钢焊管的定义和特点 、不锈钢焊管定义焊接钢管简称焊管，常用钢材或钢带经过机组和模具卷曲成型后焊接制成的钢。 、不锈钢焊管的特点 其一、该产品是连续在线生产,壁厚越厚,机组及溶接设备的投资就越大,它就越不具有经济性和实用性。壁厚越薄,它的投入产出比就会相应下降；其次该产品的工艺决定它的优缺点，一般焊接钢管精度高、壁厚均匀、管内外表光亮度高（钢板的表面等级决定的钢管表面亮度）、可任意定尺。因此，它在高精度、中低压流体应用方面体现了它的经济性及美观性。、不锈钢焊管的分类按焊缝形式分为直缝焊管和螺旋焊管。按用途又分为一般焊管、镀锌焊管、吹氧焊管、电线套管、公制焊管、托辊管、深井泵管、汽车用管、变压不锈钢的标识方法1 钢的编号和表示方法 用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量：如：中国、俄国 12CrNi3A用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、300系、400系、200系；用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。2我国的编号规则 采用元素符号用途、汉语拼音，平炉钢：P、 沸腾钢：F、 镇静钢：B、甲类钢：A、T8：特8、 GCr15：滚珠 合结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、（用万分之几表示C含量）不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即0.1%C）,不锈 C0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C0.03% 如0Cr17Ni13Mo3国际不锈钢标示方法美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中：奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记，铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢 是以410、420以及440C为标 记，双相（奥氏体铁素体），不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。4标准的分类和分级4-1分级： 国家标准GB 行业标准YB 地方标准 企业标准Q/CB4-2分类： 产品标准 包装标准 方法标准 基础标准4-3标准水平（分三级）： Y级：国际先进水平 I级：国际一般水平 H级：国内先进水平4-4国标 GB1220-84 不锈棒材（I级）GB4241-84 不锈焊接盘园（H级） GB4356-84 不锈焊接盘园（I级） GB1270-80 不锈管材（I级） GB12771-91 不锈焊管（Y级） GB3280-84 不锈冷板（I级） GB4237-84 不锈热板（I级） GB4239-91 不锈冷带（I级）如何选择优质不锈钢管1、 认明管面上是否打钢印材质“304”或“0Cr18Ni9”字样，或看打字是否正规，并要索取厂家质量证明书和质量保证书。 2、 用酸性试剂测试，30秒后材质304不变色，201变黑色。 3、观看外表面和管内壁的颜色是否光亮平滑、无丝路、壁厚是否均匀，或有粗糙现象。 4、选购时应选择经质量技术监督局评定的省级以上名牌产品。在客户中有长时间使用见证和良好口碑是最直接有效的选购方法。钢管标准中的常用术语交货状态 是指交货产品的最终塑性变形或最终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔（轧）状态或制造状态；经过热处理交货的称热处理状态，或根据热处理的类别称正火（常化）、调质、固溶、退火状态。订货时，交货状态需在合同中注明。按实际重量交货或按理论重量交货实际重量-交货时，其产品重量是按称重（过磅）重量交货；理论重量-交货时，其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。其计算公式如下（要求按理论重量交货者，需在合同中注明）：钢管每米的理论重量（钢的密度为7.85kg/dm3）计算公式： W=0.02466（D-S）S 式中：W-钢管每米理论重量，kg/m； D-钢管的公称外径，mm； S-钢管的公称壁厚，mm。 保证条件按现行标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定，称做保证条件。保证条件又分为：A、基本保证条件（又称必保条件）。无论客户是否在合同中注明。均需按标准规定进行该项检验，并保证检验结果符合标准规定。如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺性能实验，均属必保条件。B、协议保证条件：标准中除基本保证条件外，尚有根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注?quot;或当需方要求时，应在合同中注明；还有的客户，对标准中基本保证条件提出加严要求（如成分、力学性能、尺寸偏差等）或增检验项目（如钢管椭圆度、壁厚不均等）。上述条款及要求，在订货时，由供需双方协商，签署供货技术协议并在合同中注明。因此，这些条件又称为协议保证条件。有协议保证条件的产品，一般均要加价的。批标准中的批是指一个检验单位，即检验批。若以交货单位组批，称交货批。当交货批量大时，一个交货批可包括几个检验批；当交货批量少时，一个检验批可分为几个交货批。批的组成通常有下列规定（详见有关标准）： A、每批应由同一牌号（钢级）、同一炉（罐）号或同一母炉号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成。B、对于优质碳素钢结构管、流体管，可以不同炉（罐）的同一牌号、同一规格和同一热处理制度（炉次）的钢管组成。C、焊接钢管每批应由同一牌号（钢级）、同一规格的钢管组成。优质钢和高级优质钢在GB/T699-1999和GB/T3077-1999标准中，其牌号后面带有A字者，为高级优质钢，反之为一般优质钢。高级优质钢在下列的部分或全部优于优质钢： A、缩小成分含量范围； B、减少有害元素（如硫、磷、铜）含量； C、保证较高纯净度（要求非金属夹杂物含量少）； D、保证较高力学性能和工艺性能。 纵向和横向标准中称纵向是指与加工方向平行（即顺加工方向）者；横向是指与加工方向垂直（加工方向即钢管轴向）。做冲击功实验时，纵向试样的断口因与加工方向垂直。故称横向断口；横向试样的断口因与加工方向平行，故称纵向断口。（2）钢管外形，尺寸术语 公称尺寸和实际尺寸 A、公称尺寸：是标准中规定的名义尺寸，是用户和生产企业希望得到的理想尺寸，也是合同中注明的订货尺寸。 B、实际尺寸：是生产过程中所得到的实际尺寸，该尺寸往往大于或小于公称尺寸。这种大于或小于公称尺寸的现象称为偏差。偏差和公差A、偏差：在生产过程中，由于实际尺寸难于达到公称尺寸要求，即往往大于或小于公称尺寸，所以标准中规定了实际尺寸与公称尺寸之间允许有一差值。差值为正值的叫正偏差，差值为负值的叫负偏差 B、公差：标准中规定的正、负偏差值绝对值之和叫做公差，亦叫公差带。偏差是有方向性的，即以正或负表示；公差是没有方向性的，因此，把偏差值称为正公差或负公差的叫法是错误的。交货长度交货长度又称用户要求长度或合同长度。标准中对交货长度有以下几种规定：A、通常长度（又称非定尺长度）：凡长度在标准规定的长度范围内而且无固定长度要求的，均称为通常长度。例如结构管标准规定：热轧（挤压、扩）钢管3000mm12000mm；冷拔（轧）钢管2000mmm10500mm。B、定尺长度：定尺长度应在通常长度范围内，是合同中要求的某一固定长度尺寸。但实际操作中都切出绝对定尺长度是不大可能的，因此标准中对定尺长度规定了允许的正偏差值。以结构管标准为：生产定尺长度管比通常长度管的成材率下降幅度较大，生产企业提出加价要求是合理的。加价幅度各企业不尽一致，一般为基价基础上加价10%左右。 C、倍尺长度：倍尺长度应在通常长度范围内，合同中应注明单倍尺长度及构成总长度的倍数（例如3000mm3，即3000mm的3倍数，总长为9000mm）。实际操作中，应在总长度的基础上加上允许正偏差20mm，再加上每个单倍尺长度应留切口余量。以结构管为例，规定留切口余量：外径159mm为510mm；外径159mm为1015mm。若标准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时，应由供需双方协商并在合同中注明。倍长尺度同定尺长度一样，会给生产企业带来成材率大幅度降低，因此生产企业提出加价是合理的，其加价幅度同定尺长度加价幅度基本相同。D、范围长度：范围长度在通常长度范围内，当用户要求其中某一固定范围长度时，需在合同中注明。例如：通常长度为300012000mm，而范围定尺长度为60008000mm或800010000mm。可见，范围长度比定尺和倍尺长度要求宽松，但比通常长度加严很多，也会给生产企业带来成材率的降低。因此生产企业提出加价是有道理的，其加价幅度一般在基价上加价4%左右。壁厚不均钢管壁厚不可能各处相同，在其横截面及纵向管体上客观存在壁厚不等现象，即壁厚不均。为了控制这种不均匀性，在有的钢管标准中规定了壁厚不均的允许指标，一般规定不超过壁厚公差的80%（经供需双方协商后执行）。椭圆度在圆形钢管的横截面上存在着外径不等的现象，即存在着不一定互相垂直的最大外径和最小外径，则最大外径与最小外径之差即为椭圆度（或不圆度）。为了控制椭圆度，有的钢管标准中规定了椭圆度的允许指标，一般规定为不超过外径公差的80%（经供需双方协商后执行）。弯曲度钢管在长度方向上呈曲线状，用数字表示出其曲线度即叫弯曲度。标准中规定的弯曲度一般分为如下两种：A、局部弯曲度：用一米长直尺靠量在钢管的最大弯曲处，测其弦高（mm），即为局部弯曲度数值，其单位为mm/m，表示方法如2.5mm/m。此种方法也适用于管端部弯曲度。B、全长总弯曲度：用一根细绳，从管的两端拉紧，测量钢管弯曲处最大弦高（mm），然后换算成长度（以米计）的百分数，即为钢管长度方向的全长弯曲度。例如：钢管长度为8m，测得最大弦高30mm,则该管全长弯曲度应为：0.038m100%=0.375%尺寸超差尺寸超差或叫尺寸超出标准的允许偏差。此处的尺寸主要指钢管的外径和壁厚。通常有人把尺寸超差习惯叫公差出格，这种把偏差和公差等同起来的叫法是不严密的，应叫偏差出格。此处的偏差可能是正的，也可能是负的，很少在同一批钢管中出现正、负偏差均出格的现象。（3）化学分析术语钢的化学成分是关系钢材质量和最终使用性能的重要因素之一，也是编制钢材，乃至最终产品热处理制度的主要依据。因此，在钢材标准的技术要求部分，往往第一项就规定了钢材适用的牌号（钢级）及其化学成分，并以表格形式列入标准中，是生产企业和客户验收钢及钢材化学成分的重要依据。钢的熔炼成分一般标准中规定的化学成分即指熔炼成分。它是指钢冶炼完毕、浇注中期的化学成分。为使其具有一定代表性，即代表该炉或罐的平均成分，在取样标准方法中规定，将钢水在样模内铸成小锭，在其上刨取或钻取样屑，按规定的标准方法（GB/T223）进行分析，其结果必须符合标准化学成分范围，也是客户验收的依据。成品成分成品成分又叫验证分析成分，是从成品钢材上按规定方法（GB/T222）钻取或刨取样屑，并按规定的标准方法（GB/T223）进行分析得来的化学成分。钢在结晶和以后塑性变形中，因钢中合金元素分布的不均匀（偏析），因此允许成品成分与标准成分范围（熔炼成分）之间存在有偏差，其偏差值应符合GB/T222之规定。钢材的成品成分主要是供使用部门或质量检验部门验收钢材质量使用的，生产企业一般不做成品分析（用户要求者除外），但应保证成品分析符合标准规定。仲裁分析由于两个实验室分析同一样品的结果有显著差别并超出两个实验室的允许分析误差，或者生产企业与使用部门、需方与供方对同一样品或同一批钢材的成品分析有分歧意见时，可由第三方具有丰富分析经验的权威单位（如中国钢铁研究总院或具有商检资格的检验部门）进行再分析，即称之谓仲裁分析。仲裁分析结果即为最终判定依据。（4）力学性能术语钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。抗拉强度（b）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（），称为抗拉强度（b），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。屈服点（s）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。上屈服点（su）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（