通常稱耐(nai)大氣(qi)、蒸(zheng)汽(qi)和水等弱腐蝕(shi)性介(jie)(jie)質腐蝕(shi)的(de)鋼為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼，稱耐(nai)酸(suan)、堿(jian)、鹽等化學侵蝕(shi)性介(jie)(jie)質腐蝕(shi)的(de)鋼為(wei)(wei)耐(nai)酸(suan)鋼。不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和耐(nai)酸(suan)鋼的(de)總稱是(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)耐(nai)酸(suan)鋼，簡稱為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。
鉻是主(zhu)(zhu)要合金元素(su)，此外常加入(ru)鎳、鉬、鈦、鈮、鉬等(deng)。不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)材質(zhi)主(zhu)(zhu)要有奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和沉淀硬化型不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管廣泛用(yong)于石油(you)、化工、造紙、化肥、汽車(che)、飛機、電站、裝璜等(deng)領域(yu)。不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)無縫管的(de)生產方法(fa)可以(yi)是熱軋(ya)、熱擠壓、冷軋(ya)和冷拔。近年來由于連(lian)鑄連(lian)軋(ya)技術的(de)進步(bu)以(yi)及各種焊接新技術和無損(sun)檢(jian)測(ce)技術的(de)應用(yong)，不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊管的(de)質(zhi)量(liang)不(bu)斷(duan)提高，可以(yi)在各使用(yong)領域(yu)內(nei)部分替代(dai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)無縫管，且價格比無縫管約低20%。當(dang)前工業應用的不銹鋼管(guan)(guan)中焊(han)管(guan)(guan)和無縫(feng)管(guan)(guan)各占50%。
不銹鋼(gang)無縫(feng)管的生(sheng)產(chan)特點:
(1)塑性。馬氏體不(bu)銹鋼在高溫(wen)下為單(dan)一的奧氏體組織時(shi)穿孔沒(mei)有困難，但當存在雙相組織時(shi)穿孔性能有所降低(di)。管坯加熱溫(wen)度一般(ban)為1130~1160℃(中心溫度)，爐尾處溫(wen)度應(ying)小于900℃，終軋(ya)溫(wen)度應(ying)高于(yu)臨(lin)界(jie)點轉變溫(wen)度，低碳(tan)的不低于(yu)850℃，高碳的(de)不(bu)超過925℃。馬氏體不銹鋼隨著含碳量的增加，鋼的強度和硬度提(ti)高，塑性降(jiang)低，冷拔(ba)時應盡量采用襯(chen)芯棒拔(ba)制，因(yin)空拔(ba)后(hou)容易爆(bao)裂(lie)。 奧氏體不銹鋼的高溫塑性同殘留的α 相(xiang)有關。一般塑性(xing)隨(sui)著α 相的增多(duo)而(er)降低。除α 相外，在奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)中還存在其他殘余(yu)相，如各(ge)種(zhong)形式的碳化(hua)物、金屬(shu)間化(hua)合物等。這些多(duo)(duo)余(yu)的相對不(bu)(bu)銹鋼(gang)的塑性都有(you)影響，影響的程(cheng)度決定于它們的數(shu)量及狀態。加(jia)熱時多(duo)(duo)余(yu)相呈(cheng)網狀分布在晶界上，將顯著惡化(hua)金屬(shu)的塑性。奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)高溫下塑性低，變形抗力(見(jian)金屬變形(xing)抗力)大(da)，采(cai)用斜(xie)軋穿孔(見二輥斜(xie)軋穿孔(kong))時應特別注(zhu)意選取合(he)理變形(xing)參數和溫度參數。奧氏(shi)體(ti)不銹鋼經過(guo)固溶處理(常(chang)采用(yong)軋后余熱淬水(shui))后(hou)呈單相奧(ao)氏體(ti)組織，其特點是σ b 較 高，但σ s 低，延伸性和(he)韌性都大(da)，冷變形(xing)(xing)的性能(neng)好，因此可(ke)取較大(da)的道次(ci)變形(xing)(xing)量。但冷變形(xing)(xing)時(shi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)硬(ying)化很大(da)，故繼續加(jia)(jia)工(gong)(gong)性能(neng)差。 鐵素(su)體不銹鋼(gang)為單一(yi)相組織，沒(mei)有臨界(jie)轉(zhuan)變點(相變)，因此管坯加熱時間長和溫(wen)度(du)高(gao)時晶粒長大(da)嚴(yan)重(zhong)，導致鋼的塑性顯(xian)著下降。管坯加熱最高(gao)溫(wen)度(du)在 1000~1060℃。在這個溫度范圍內(nei)鋼有(you)良(liang)好(hao)的塑性(穿(chuan)孔(kong)性能)。冷拔錘(chui)頭前的加熱溫度為700~850℃，加熱時要防止滲碳，錘頭(tou)后進行水淬(cui)。由于鐵素體鉻(ge)不(bu)銹鋼(gang)有室溫(wen)脆性，冷加工性能較差，冷拔時容易開(kai)裂和拔斷(duan)，因(yin)此最好在具有一定溫(wen)度(du)條件下(xia)拔制(見(jian)管(guan)材溫拔)，起拔(ba)速(su)度也不宜過大(da)。冷(leng)軋(ya)鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼管(guan)時，管(guan)料軋(ya)制時變形(xing)程度不大(da)于(yu)40%~48%。在以后(hou)道次中(經表面準備(bei)和熱處(chu)理后)，根據(ju)晶粒細(xi)化程(cheng)度(du)，變形程(cheng)度(du)可增大到(dao)55%'~65%。為避免(mian)鋼(gang)管在(zai)軋(ya)制(zhi)時(shi)產生(sheng)裂紋，軋(ya)制(zhi)時(shi)管子的溫升是有利的，因此，在(zai)多數情況下(xia)軋(ya)制(zhi)這類鋼(gang)管時(shi)不(bu)用乳化液冷卻(que)工具和(he)金屬(shu)。
(2)變形抗(kang)(kang)力(li)(li)。奧氏(shi)體和(he)馬氏(shi)體不銹鋼(gang)都具有較高的(de)變形抗(kang)(kang)力(li)(li)，加工(gong)硬化傾向大(da)，且高溫下再(zai)結(jie)晶速度慢，因而冷軋這(zhe)類鋼(gang)時要特別注(zhu)意設備和(he)電(dian)機能力(li)(li)。鐵素(su)體或半鐵素(su)體的(de)低碳不銹鋼(gang)和(he)一般碳鋼(gang)有相同(tong)的(de)變形抗(kang)(kang)力(li)(li)。
(3)寬展。不銹(xiu)鋼(gang)的寬展(橫變形)較(jiao)大，馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼寬展為碳鋼的 1.3 倍; 奧氏體不銹鋼為1.35~1.5 倍，鐵素體不銹鋼為1.55~1.6 倍。因此斜軋穿(chuan)孔時要注(zhu)意控(kong)制(zhi)橫變形，應(ying)取較小的橢圓度,天津方管廠。冷(leng)、熱軋管的孔型橢圓度要大(da)些，并應取小的道次變(bian)形量，以免(mian)出耳子等，在無張力減徑(見管材無張(zhang)力減徑)時不銹鋼管的壁增厚較大，同時減(jian)徑機(ji)的孔型橢圓度要(yao)取大一(yi)些。
(4)對應(ying)(ying)力的(de)敏(min)感性。鐵素體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)具有常溫(wen)脆性，冷(leng)加工對應(ying)(ying)力的(de)敏(min)感性大，熱軋時應(ying)(ying)力的(de)敏(min)感性小，軋后可水淬(cui)(cui)。馬氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)對裂(lie)紋(wen)的(de)敏(min)感性較(jiao)大，熱軋后冷(leng)卻不(bu)(bu)能過快，一般采取(qu)堆冷(leng)。奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)對裂(lie)紋(wen)的(de)敏(min)感性小，熱軋后可水淬(cui)(cui)。
(5)導熱性。不銹鋼的低溫(wen)導熱性都較差，而(er)線膨脹(zhang)系(xi)數則比碳(tan)鋼大(da)。為(wei)保證加熱質量應(ying)采取低溫(wen)(800℃)慢速加熱。
(6)抗氧化(hua)(hua)(hua)性。由(you)于不銹鋼具有抗氧化(hua)(hua)(hua)性，故加熱對生成(cheng)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)皮是較少的(de)。但氧化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)皮中含(han)有鉻、鎳氧化(hua)(hua)(hua)物且很致密，冷加工時酸(suan)洗較為困難。常用 HF HNO3 進行酸(suan)洗或(huo)用堿一酸(suan)復合酸(suan)洗,天(tian)津(jin)無縫鋼管(guan)廠。
(7)粘結傾向。鐵素體、奧(ao)氏體一鐵素體和奧(ao)氏體的不銹鋼(gang)軋(ya)制時(shi)易(yi)粘輥，使(shi)鋼(gang)管表(biao)面質(zhi)量降低。熱軋(ya)成品(pin)軋(ya)機(如定減徑機(ji))用鑄鐵輥可以減少(shao)粘(zhan)輥現象。另(ling)外合理地使用冷卻水冷卻軋輥也很(hen)重(zhong)要。
不銹(xiu)鋼焊管(guan)的生產(chan)特點φ 219mm 以下不銹鋼焊(han)管(guan)采用連續輥式成形基本(ben)上與高頻直縫焊(han)管(guan)相似φ 219mm 以(yi)上采用壓力成(cheng)形(UOE)或螺旋焊接(jie)(見螺旋焊管(guan))。 φ 4.76mm 以下采用焊后(hou)拉(la)拔法生產毛細管。
焊(han)(han)接方法(fa)有高頻焊(han)(han)、鎢(wu)電極(ji)惰性(xing)氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(TIG 或稱氬(ya)弧焊)、激(ji)光焊(han)(han)、電子束(shu)焊(han)(han)等。高頻焊(han)(han)不(bu)(bu)(bu)能保(bao)證焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)焊(han)(han)接(jie)質量，但焊(han)(han)接(jie)速(su)度較高，適合于生(sheng)產一般結構用(yong)及裝飾用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)管(guan)。而絕(jue)大多數不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)管(guan)生(sheng)產采用(yong)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)或氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)與(yu)等離子焊(han)(han)結合的(de)組(zu)合焊(han)(han)。裝飾用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)管(guan)要求表(biao)面磨拋處理(li)。化工機械、鍋爐熱(re)交換器用(yong)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)管(guan)要求平整內焊(han)(han)刺。焊(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)織(zhi)經(jing)固(gu)溶處理(li)并需裝備焊(han)(han)縫(feng)(feng)質量監控及無損檢測系統(tong)。
氬弧焊不銹鋼焊管生產工藝流程如下: 板卷(juan)縱(zong)剪一(yi)(yi)帶鋼一(yi)(yi)開卷(juan)一(yi)(yi)矯平一(yi)(yi)切頭尾對(dui)焊一(yi)(yi)活套一(yi)(yi)成形一(yi)(yi)氬弧焊接一(yi)(yi)去外焊刺一(yi)(yi)(去內焊刺(ci))一冷卻一定徑(jing)一渦(wo)流探傷一飛鋸切斷，切斷后的不銹鋼焊管根據產品用途又分以下3 種情況:
(1)不需要熱處理和(he)拉拔(ba)的焊管經矯直一(yi)(yi)(yi)平頭一(yi)(yi)(yi)水壓一(yi)(yi)(yi)檢查一(yi)(yi)(yi)包(bao)裝一(yi)(yi)(yi)入庫(ku), 天(tian)津鍋(guo)爐管;
(2)需要熱處理的焊管經脫脂一光亮熱處理一矯直一超聲波探傷一平(ping)頭一水壓一檢查一包裝一入庫;
(3)需要拉拔(ba)的焊管經脫脂一(yi)(yi)(yi)鍛尖一(yi)(yi)(yi)退火一(yi)(yi)(yi)矯直一(yi)(yi)(yi)酸(suan)洗一(yi)(yi)(yi)潤(run)滑一(yi)(yi)(yi)拉拔(ba)一(yi)(yi)(yi)切頭(tou)一(yi)(yi)(yi)脫脂一(yi)(yi)(yi)光亮退火一(yi)(yi)(yi)精整一(yi)(yi)(yi)檢查一(yi)(yi)(yi)包裝一(yi)(yi)(yi)入庫(ku);不銹(xiu)鋼焊管新技(ji)術(shu)有(you)，應用多個電極(ji)(一般有(you)3 個電極(ji))的多(duo)炬焊，也可以是氬弧焊與(yu)等離子焊的組合。多(duo)炬焊適用于(yu)壁(bi)厚大(da)于(yu)2mm 的焊管，焊接速度比單炬高 3~4 倍，焊接質(zhi)量(liang)也得以(yi)改善。
此外，在氬(ya)中(zhong)添加5%~10%的氫(qing)，再(zai)采用(yong)高頻(pin)脈沖(chong)焊接(jie)電源，可提高焊接(jie)速度;為保證焊(han)接質量采用了(le)焊(han)炬對焊(han)縫的自(zi)動跟蹤裝(zhuang)置、電弧電壓自(zi)動控(kong)制系統(AVC)、計算機控制(zhi)焊(han)接過程等。清(qing)除內焊(han)刺的(de)方法有:
(1)內(nei)壁(bi)(bi)氣托(tuo)技術(shu)，內(nei)壁(bi)(bi)充以一定壓力的惰(duo)性氣體來(lai)托(tuo)住熔融的液滴，不使其下垂，從而不形成焊刺;
(2)內(nei)壁錘擊技術，用于φ 30mm 以下(xia)管材(cai);
(3)內(nei)壁輥 壓技術，適用于φ 50mm 以上(shang)焊管;裝飾(shi)管(guan)(guan)要(yao)配備高效率的(de)磨拋設備，以提(ti)高不銹焊(han)管(guan)(guan)的(de)表面的(de)光潔程度。
