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钢管的基本实用知识1. 什么是钢管？钢管的主要用途有哪些？钢管是一种中空的长条钢材。钢管用途：1.大量用作输送流体的管道，如石油、天然气、水、煤气、蒸汽等。2.在抗弯抗扭强度相同时，其重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。3.常用作生产各种常规武器、枪管、炮弹等。 2. 钢管按生产方式和断面形状如何分类？我斯贝歇尔生产的是什么钢管？钢管按生产可分无缝钢管和焊接钢管两大类。按断面形状又可分为圆形和异型管，广泛应用的是圆形钢管。我斯贝歇尔生产的是圆形无缝钢管。3. 什么是无缝钢管 ？其规格如何表示？无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拔制成。无缝钢管的规格一般用外径壁厚长度表示，外径和壁厚一般用毫米作单位 ，长度一般用米作单位。4. 材料是现代工业生产的三大支柱之一，它主要可分为哪几类？材料主要金属材料（黑色金属和有色金属）、高分子材料（塑料、合成橡胶和合成纤维）、陶瓷材料（传统陶瓷-玻璃、水泥、陶瓷、新型陶瓷）。5. 金属是如何定义？合金如何定义？金属的定义：金属是一种不透明的结晶材料，通常具有高强度和优良的导电性、导热性、延展性和反射性。合金的定义：由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素按一定的配比构成，其改变了原来单一金属的物理及化学性质，但一般仍具有金属的一些通性，所以的合金的使用更为广泛。6. 固态合金具有那三种基本组织结构？固态合金具有固溶体、化合物和机械混合物三种基本组织结构，珠光体就是机械混合物。7. 什么是钢？钢的六大元素指什么？钢是一种铁碳合金，含量为0.0218或2.11%。钢的六元素：铁、碳、锰、硅、硫、磷，其中硅、锰是在炼钢时作为脱氧元素而加入的，硫、磷是在冶炼是未能除尽的杂质元素：一般锰小于0.8%，硅小于0.5%，磷小于0.05%，硫小于0.04%。8. 生铁如何分类？什么是球墨铸铁？生铁按用途分为炼钢生铁（含硅低，也叫白铸铁）、铸造生铁（含硅高，也叫灰铸铁）和特殊生铁。球墨铸铁是一种具有优良力学性能的灰铸铁，即在溶融庄他加入易于生产球状石墨的元素（如镁）经过中间合金处理的铸铁。其强度和韧性比其他铸铁高而且耐磨性好，有时可以用来代替铸钢，也称韧性铸铁。9. 金属主要有哪些加工方法？什么是金属压力加工？金属主要加工方法有：铸造，压力加工，切削，焊接。压力加工定义：就是用不同的工具，对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状产品加工方法的，有轧制，锻造，挤压和拉拔等。钢材的90%左右是用轧制方法成型。10. 轧钢的定义是什么？其如何分类？轧钢定义：在旋转的压辊间改变钢锭、钢坯形状的压力加工过程。按轧制温度不同分热轧和冷轧：按轧件和轧辊的运动关系分纵轧、横轧和斜轧。11. 组织、结构和相的定义分别是什么？组织又分几种？组织：用肉眼或借助于各种不同放大倍数的显微镜所观察到的金属材料内部的情景，组织的基本组成单位是晶粒。结构：原子集合体中各原子的具体组合状态。体心立方、面心立方、密排六方。相：在合金系中，那些同一成分并有界面相互隔开的均匀部分称为相，这个界面成为相界面。宏观组织（低倍）：用放大几十倍的放大镜或用肉眼所观察到的组织；显微组织（高倍）：用放大100-2000倍的显微镜所观察到的组织；电镜组织（精细）：用放大几千倍到几十万倍电子显微镜所观察到的组织。12. 晶粒度的概念是什么？细化晶粒的方法有哪些？晶粒的大小用晶粒度来度量，通常采用晶粒的平均面积或平均直径来表示晶粒度标准晶粒度的等级共分八级，一级最粗大，八级最细小。放大100倍时lin2中的晶粒数n,n=2 1级时m=16,n=1:8级时m=2048,n=128:一般晶粒越细小，则强度和硬度越高，同时塑性和韧性也越好。细化晶粒的方法：1.控制过冷度；2.变质处理；3.振动、搅动等方法。13. 金属材料的力学性能主要有哪些？金属材料的力学性能主要有：1.强度、刚度、弹性及塑性；2硬度（布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度）；3.冲击韧度；4.断裂韧度；5：疲劳。14. 什么是板管比的概念？板管比：在热轧钢材总量中板材和管材产量所占的百分比：板管比的大小在一定程度上反映了一个国家的钢铁工业水平。15. 冶金生产过程中的发展概况如何？冶金生产过程：1.20世纪40年代，炼焦-烧结-高炉炼铁-平炉炼钢-铸锭-开坯-成品轧制。2.20世纪50年代，奥地利发明了纯氧顶吹转炉炼钢法：前苏联、瑞士又发明了连续铸钢法：炼焦-烧结-高炉炼铁-转炉炼钢-连铸-成品轧制。 3.20世纪80年代，出现了短流程：电炉-炉外精炼-连铸-连轧。短流程条件：足够的废钢和电力供应。短流程优点：1.吨钢投资少；2.经营成本低；3.环境容易得到保护；4.钢质容易控制。16. 什么是铁素体、奥氏体和渗碳体？碳在体心立方晶格铁中形成的固溶体叫做铁素体，代表符号F。碳在面心立方体晶格铁中形成的固溶体叫做奥氏体，代表符号A。渗碳体属于铁碳复杂间隙化合物，它的晶格较复杂，渗碳体的熔点1227，硬度高，HB800，脆性大，塑性极低。17. 钢如何分类？1.按用途分为结构钢（建筑工程用钢：机械制造用钢；渗碳钢、调质钢、弹簧钢和轴承钢等）、工具钢（刃具钢、量具钢、模具钢）、特殊性能钢（不锈钢、耐热钢、耐磨钢等）。2.按质量分为普通质量钢（P0.035-0.045；S 0.035-0.050）、优质钢（ P 0.025-0.035；S0.025-0.035）、高级优质钢（P0-0.025；S 0-0.025）牌号后加A。3.按化学成分分为碳素钢（低碳钢0.25%,中碳钢0.25-0.60%，高碳钢0.06%和合金钢（低合金钢5%，中合金钢5-10%，高合金钢10%），可以结合起来命名，如优质碳素结构钢。18碳素结构钢如何表示？表示方法是由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A，B，C，D）及脱氧方法符号（F、b、z、TZ）等四部分案顺序组成。优质碳素结构钢如何表示？由两位数字表示，两位数字表示钢中平均碳质量分类的万倍；根据含锰量(0.25-0.80%)和较高含锰量（0.70-1.20%）两组，含锰量较高的再牌号后加Mn;若是沸腾钢在牌号后加F。低合金结构钢如何表示？表示方法由数字三部分组成，前面数字（两位数）表示平均碳质量分数的万倍：合金元素以化学符号表示；合金元素符号后面的数字表示合金元素质量分数的百倍，小于1.5不标，大于1.5标2，大于2.5标3。19合金结构钢按用途及工艺特点如何分类？合金结构钢都是优质或高级优质钢，按用途及工艺特点分为渗碳钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢。20. 钢中主要元素对性能的影响分别有哪些？1. 碳的影响，含碳量增加，硬度直线上升；塑性和韧性降低；在亚共析时，强度不断提高，过共析后，强度提高减慢，后来还会降低；耐腐蚀性降低；焊接性能和冷加工性能变坏。2. 锰的影响，一般为0.25-0.80%，可以1.20%，可以稍微提高或者不降低塑性及韧性，而提高硬度和强度。锰提高热轧碳钢强度和硬度的原因是它溶入铁素体引起固溶强化并使钢材在轧后冷却时得到比较细的而且强度较高的珠光体。3. 硅的影响，一般小于0.5%，在室温下硅能溶于铁素体，对钢有一定的强化作用。但当 含量超过0.8-1.0%时，面缩率下降，冲击韧性显著降低。4. 硫的影响，硫的最大危害是热脆，原因是Fe+FeS,其熔点很低（988）,在热加工时（一般为1150-1250），导致开裂。如果含氧量高，形成Fe+FeS+FeO，其熔点更低（940），也会引起热脆性，消除：Mn比Fe对S有更大的亲和力，由于MnS的熔点为1620，所以在钢的正常热加工温度下不致溶化，一般锰石硫含量的5-10倍。MnS能起断眉作用，这是硫的有益作用，在易切削钢中，一般含硫0.08-0.2%，同时锰为0.50-1.20%。5. 磷的影响，在一般情况下钢中的磷能全部溶于铁素体中，磷有强烈的固溶强化作用，使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性则显著降低。在低温时形成冷脆。但含磷量较多时，由于脆性较大，对制造炮弹用钢以及改善钢的切削加工有利（一般0.08-0.15%）。6. 氧的影响，在练钢前期是借氧化把钢液中的杂质元素去掉，因此在炼钢后期要脱氧。含氧量提高，钢塑性、韧性降低，钢的疲劳强度也降低；此外氧化物夹杂使钢的耐腐蚀性、耐磨性降低，使冷冲压性、锻造加工性以及切削加工性变坏，同时还有热脆性。7. 氮的影响，由于氮的时效作用，钢的强度、硬度提高，但塑性、韧性降低，所以氮是有害元素。但向钢中加入足够数量的铝，这部分铝通过热轧以后的缓冷，或者通过在700-800 保温，能与氮结合形成ALN。24这样可减弱或者消除时效现象。ALN可以阻止钢在加热时澳氏体晶粒长大，从而获得本质细晶粒钢，钢的强度和韧性显著提高。8. 氢的影响，氢为有害元素：一是融入钢中使钢的塑性和韧性降低，引起氢脆，另当氢从钢中析出时造成内部裂纹性质的缺陷，即白点。9. 铝的影响，铝除脱氧外，还形成ALN。为获得奥氏体晶粒长大倾向比较小的钢，必须保证钢中有0.02-0.04%的酸溶铝。21. 生产钢管的方法主要有哪些？生产钢管的方法主要有：自动轧管机组，周期轧管机组（皮尔格轧机），连续轧管机组，顶管机组，冷拔机组，焊管机组和三辊斜轧机组（阿塞尔轧机，Assel: 特朗斯瓦尔是改进型）。22. 斯贝歇尔主要生产路线是怎样的？生产工序有：原料坯-清理-分段-管坯-加热-热定心-穿孔-轧管-再加热-定径-冷床-取样收集-矫直-切管-检验（人工和无损）-水压-称重-喷印-打包入库。23. 热轧的优点和缺点有哪些？热轧的优点：1.能消除铸造金属中的某些缺陷，如焊合气孔，破碎粗大晶粒以及改变夹杂物的分布等，使金属的致密性和力学性能得到改善；2.原料经过加热塑性提高，变形抗力降低，因此轧制时可增大变形量，有利于提高生产率；3.由于金属变形抗力减小，对轧制设备的要求可以相应低些，所以能降低设备造价，并使电动机能耗大大降低。热轧的缺点：高温轧制产生氧化铁皮，使金属表面质量不够光洁；产品的尺寸不够精确；力学性能也不如冷加工好。24. 管坯加热的目的是什么？管坯加热的目的在于为穿孔和轧管准备良好的加工组织和改善金属性能。一方面加热可使管坯转变为有足够的塑性和低的变形抗力的材料，为金属成型提供有利条件，而另一方面在加热过程中可以改善钢的组织性能。25. 穿孔前热定心的目的是什么？热定心的目的：定心是为了在穿孔时使顶头鼻部正确地对准管坯轴线，而在管坯的前端做一个不深的圆孔。26. 什么是咬入？什么是咬入角？轧钢是利用两个旋转着的轧辊将轧件拉入辊缝进行压力加工。轧辊把轧件拉入辊缝叫咬入。轧制时轧件与轧辊表面接触的弧线叫咬入弧；咬入弧所对的圆心角叫咬入角。27. 斜轧穿孔的两次咬入是指什么？第一次咬入是指轧件和轧辊刚接触瞬间由轧辊带动轧件运动而把轧件拽入变形区中；第二次咬入是指金属进入变形区直到和顶头相遇，需要再克服顶头的轴向阻力才能继续进入变形区。28. 穿孔变形区由那些工具构成？变形区一般可分为那四个区域？穿孔变形区由轧辊、顶头和导板构成。变形区一般可分穿孔准备区，穿孔区，展轧区和转圆区。29. 三辊轧管机的特点是什么？轧辊辊型一般分几个区？三辊轧管机孔型由三个轧辊组成，三个轧辊都向同一方向旋转，轧机中心线的轧制线相一致。轧辊装在两个轴承座中，而轴承座放在两个圆形机架中，其中一个机架固定，一个机架可转动，这样可以调整前进角。三辊轧管机轧辊辊型由入口锥、台肩、均整区和出口区组成。30. 常用的无损检验方法有哪些？钢管常用的又有那些？常用的无损检验方法有：1、超声；2、涡流；3、磁粉；4、渗透；5、射线。钢管常用的是超声和涡流。 31. 钢管产品常见缺陷有那些？尺寸不合格：外径尺寸，椭圆度，壁厚尺寸，内六方，长度，直度。表面不合格：外折，内折，划伤，碰伤，内凹坑，内螺纹，氧化铁皮，矫纹，青线。化学成分不合格。力学成分不合格。组织不合格：低倍：残余缩孔，中心疏松，一般疏松，皮下气泡，夹杂 高倍；脱碳层，非金属夹杂，带状碳化物，网状碳化物等。32. 钢的热处理常见方法有哪些？退火（焖火）anneal ：把钢加热到临界点或再结晶温度以上，保温一段时间，然后以小于在静止空气中的冷却速度进行缓冷的一种操作叫做退火。淬火（蘸火）quench: 钢材奥氏体化后以大于临界冷却速度的速度快速冷却，可以使过冷却奥氏体转变为马氏体，这种操作叫做淬火。正火（常化处理）normalize:把亚共析钢加热到Ac3以上或把共析钢加热到Acm以上30-50，使其全部奥氏体化，然后在空气中冷却，从而得到珠光体型组织的热处理叫做正火。回火 temper :淬火后的钢加热到Ac1点以下某温度并保温一段时间，然后冷却，从而得到较稳定的组织的一种操作叫回火。淬火+高温回火=调制处理；固溶处理：金属在高温条件下快速冷却，使之得到固溶体和饱和固溶体的热处理工艺。33. 什么叫成材率？如何计算？什么叫合格率？如何计算？成材率是指用1吨原料能够轧制出的合格成品重量的百分数，反映了生产过程中金属的收得情况。其计算公式为成材率=合格产品重量/原料重量100%合格的轧制产品数量占产品总检验量的百分比叫合格率。其计算公式为合格率=合格产品数量/产品总检验量100%34. 有关标准的一些知识：GB 国家标准YB 冶金行业标准ISO international Standard Organization 国际标准化组织标准API American Petroleum Institute 美国石油协会标准ASTM American Society for Testing and Material 美国试验和材料协会标准ANSI American National Standards Institute 美国标准协会标准DIN 德国工业标准JIS Japanese Industrial Standards 日本工业标准斯贝歇尔常规产品标准：API 5CT 套管和油管规范GB/T 8162-1999 结构用无缝钢管GB/T 8163 1999 输送流体用无缝钢管GB 3087-1999 低中压锅炉用无缝钢管GB 5310-1995 高中压锅炉用无缝钢管YB/T 5035 1996 汽车半轴套管用无缝钢管35. 常用无缝钢管材质有哪些？一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件，如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货；冷轧以热以热处理状态交货。36. 低中压锅炉用无缝钢管用途及要求？用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。用优质碳素结构钢热轧或冷轧(拔)无缝钢管。主要用10、20号钢制造，除保证化学成分和机械性能外要做水压试验，卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧(拨)以热处理状态交货。37. 高压锅炉钢管用途及要求？主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢无缝钢管、这些锅炉管经常处于高温和高压下工作、管子在高温烟气和水蒸汽的作用下还会发生氧化和腐蚀，因此要求钢管有高的持久强度、高的抗氧化性能，并具有良好的组织稳定性，采用钢号有：优质碳素结构钢钢号有20G、20MnG、25MnG；合金结构钢钢号15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等；不锈耐热钢常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高压锅炉管除保证化学成分和机械性能外，要逐根做水压试验，要作扩口、压扁试验。钢管以热处理状态交货。此外，对成品钢管显微组织、晶粒度、脱碳层也有一定要求。38. 地质钻探及石油钻控用无缝钢管用途及要求？为探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况，利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井，地质钻控用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材，主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作，工作条件极为复杂，钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用，还要受到泥浆、岩石磨损，因此，要求管材必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性，钢管用钢用“DZ”(地质的汉语拼音字头)加数字一代表钢屈服点表示，常用的钢号有DZ45的45MnB、50Mn；DZ50的40Mn2、40Mn2Si；DZ55的40Mn2Mo、40MnVB；DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。钢管都以热处理状态交货。39. 石油裂化管用途及要求？用于石油炼厂的炉管、热交换器管和管道用无缝管。常用优质碳素钢(10、20)、合金钢(12CrMo、15CrMo)、耐热钢(12Cr2Mo、15Cr5Mo)、不锈钢(1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti)制造。钢管除得证化学成分和各种机械性能外，还要保证水压、压扁、扩口等试验，及表面质量和无损检验。钢管在热处理状态下交货。40. 不锈钢管用途及要求？用各种不锈钢热轧，冷轧的不锈钢管，广泛应用于石油、化工设备管道和各种用途的不锈钢结构零件，除应保证化学成分和机械性能，凡用作承受流体压力的钢管要保证水压试验合格。各种专用钢管要按规定保证条件。41. 焊接钢管用途及要求？是用钢板或钢带经过弯曲成型，然后经焊接制成。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、变压器管、电焊薄壁管、电焊异型管和螺旋焊管。42. 一般焊管用途及要求？一般焊管用来输送低压流体。用Q195A、Q215A、Q235A钢制造 。也可采用易于焊接的其它软钢制造。钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验，对表面质量有一定要求，通常交货长度为4-10m，常要求定尺交货。焊管的规格用公称口径表示公称口径与实际不同。43. 镀锌钢管用途及要求？为提高钢管的耐腐蚀性能，对一般钢管(黑管)进行镀锌。镀锌钢管分热镀锌和电镀锌两种，热镀锌镀锌层厚，电镀锌成本低。44. 螺旋焊管用途及要求？是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度(叫成型角)卷成管坯，然后将管缝焊接起来制成，它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。螺旋焊管主要用于石油、天然气的输送管线，其规格用外径*壁厚表示。螺旋焊管有单面焊的和双面焊的，焊管应保证水压试验、焊缝的抗拉强度和冷弯性能要符合规定。45. 油套管消耗量数据：2004年，我国每年蚝油井管约110-130万吨。到目前为止，我国的钢管产量已达到3500万吨，占全球40%以上，油井管的比例已经占到25%，也就是要875万吨。46. 油管的种类：1.整体连接油管：一端内螺纹，一端外螺纹；管子与管子相连接。2.不加厚油管： 管体两端车螺纹，一根管子带一个接箍；管子与管子之间靠接箍连接。3.加厚油管： 管体两端墩粗并车螺纹，一根管子带一个接箍；管子与管子之间靠接箍连接。47. 油套管规格大致分类：油管（2-3/8 4-1/2）：抽油；油套（4-1/2 9-5/8）：油层；表套（= 9-5/8）：固井。mm(in)mm(in)mm(in)mm(in)油管26.67（1.050）33.40（1.315）42.16（1.660）48.26（1.900）52.40（2.063）60.32（23/8）73.02（27/8）88.90（31/2）101.60（4）114.30（41/2）合计10个规格系列套管114.30（41/2）127.00（5）139.70 （51/2）168.28（65/8）177.80（7）193.68（75/8）196.85（73/4）219.08（85/8）244.48（95/8）273.05（103/4）298.45（113/4）339.72（133/8）406.40（16）473.08（185/8）508（20）合计15个规格系列48. 油管和套管的长度：油管和套管的长度分R1，R2和R3，常用的长度为油管R2，即8.53 10.36米；套管R3即10.36 14.63米。49. 油套管的钢级按低到高依次为：H40，J55，K55，M65，L80，C95，N80 1类，N80 Q类，C90，T95，P110，Q125。其中H40到N80 1类是非调制的，N80 Q及往后的钢级是需要调制的，即需热处理。50. 常见的管端加工形式：P： 平端 LC： 长圆螺纹STC：短圆螺纹 BTC：偏梯形螺纹NU： 不加厚 EU： 加厚I： 整体接头51. 常用油套管钢级的材质：J55： 30Mn2，37Mn5 K55：37Mn5，34Mn6N80：33Mn2V，36Mn2V L80：33Mn2V，P110：35CrMo52常用油套管使用示意图：气动缸筒液压缸筒内径mm外径mm壁厚mm无缝钢管规格Mm内径Mm外径mm壁厚mm无缝钢管规格Mm40452.545*34050551*650573.557*4.540557.557*96369368*445607.560*88086389*45060560*68088489*550636.563.5*7901005102*650657.568*8.81001084108*550701070*121001105102*655707.570*91251334133*55666568*61251355133/140*66373576*61401526152*8/159*863766.576*71501605159*663808.583*10/80*101601705168*663831083*121601726168*865807.583*101801947194*87080583*62002147219*870836.583*72002168219*107086889*102002199.5219*1270901089*122502668273*1075907.589/9