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一、锅炉钢管的质量问题锅炉用无缝钢管(以下简称锅炉钢管)是制造锅炉用的重要材料,它的质量如何将直接关系锅炉制造质量以致于安装质量和使用质量。锅炉钢管质量本应是由钢管厂来作出保证的,但是在供不应求的情况下,提供给锅炉制造厂使用的锅炉钢管总免不了存在一些质量问题,用它制成的锅炉主要受压部件如水冷壁管、对流管、过热器管、换热器管等漏水或爆管现象时有发生,已成为困扰锅炉产品质量的一个大问题,对此锅炉制造厂和用户都很有意见。在卖方市场的情况下,锅炉制造厂几乎承担了包括材料供应方在内的全部责任;如何控制锅炉钢管的质量现已成为锅炉制造厂家越来越关心的问题,解决的办法不外乎是两个:一个是对锅炉钢管进行逐根的水压试验;另一个是对锅炉钢管实行的涡流探伤。二、锅炉钢管的缺陷与伤按照材料学的观点,优良的金属材料其化学成分、物理性能、几何形状应该是连续的、纯洁的和均匀的。如果这三方面存在不足或受到破坏,就认为金属材料存在缺陷。如果金属材料在几何形状上存在着不连续性(即不紧密性或不密实性或者不致密性),例如有裂纹、缩孔、起皮、凹坑、分层、针孔、夹渣等,则认为金属材料存在伤痕(简称为伤),它不包括化学成分的不连续或物理性能上的不连续。从这里可以看出,缺陷包含着伤。锅炉钢管在冶炼和轧制过程中同样可能存在缺陷和伤。据钢管厂介绍,锅炉钢管的缺陷(这里主要是指伤)主要在表面,而且外表面多于内表面。这些缺陷70%左右来自于原料(钢坯),钢坯中吹氧不够而残存的夹渣物、缩孔等,用它轧制钢管就有可能出现横向裂纹、夹层、折迭、重皮等缺陷,纵向裂纹多属轧制时拉伤造成的。如果锅炉钢管中出现了这些缺陷或伤痕,就认为材质中出现了不连续,材料内部的致密性受到破坏,在水压试验时就有可能漏水,制成的锅炉受压元件在运行时就有可能发生泄漏或爆管。正因为如此,为了保证锅炉钢管质量,不论是我国还是外国有关锅炉用无缝钢管的标准都明确规定,作为工艺性能保证,钢管应逐根作水压试验。山东无缝钢管 三、锅炉钢管的水压试验是致密性试验我国 标准GB3087-82《低中压锅炉用无缝钢管》在技术要求中工艺性能规定:钢管应逐根作水压试验,不能出现漏水或出汗现象。对于20号钢 试验压为9.8MPa,耐压时间不得少于5秒。水压试验的压力按下式计算:
1. 再结晶及其对组织性能的影响1. 再结晶过程
变形后的金属在较高温度加热时,由于原子扩散能力增大,被拉长(或压扁)、破碎的晶粒通过重新生核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶。这个过程称为再结晶。变形金属进行再结晶后,金属的强度和硬度明显降低,而塑性和韧性大大提高,加工硬化现象被,此时内应力全部消失,物理、化学性能基本上恢复到变形以前的水平。再结晶生成的新的晶粒的晶格类型与变形前、变形后的晶格类型均一样。
2. 再结晶温度
变形后的金属发生再结晶的温度是一个温度范围,并非某一恒定温度。一般所说的再结晶温度指的是 再结晶温度(T再), 通常用经大变形量(70%以上)的冷塑性变形的金属,经一小时加热后能完全再结晶的 温度来表示。 再结晶温度与该金属的熔点有如下关系:
T再=(0.35~0.4)T熔点
式中的温度单位为 温度(K)。 再结晶温度与下列因素有关:
(1)预先变形度 金属再结晶前塑性变形的相对变形量称为预先变形度。预先变形度越大, 金属的晶体缺陷就越多, 组织越不稳定, 再结晶温度也就越低。当预先变形度达到一定大小后, 金属的 再结晶温度趋于某一稳定值。
(2)金属的熔点 熔点越高, 再结晶温度也就越高。
(3)杂质和合金元素 由于杂质和合金元素特别是高熔点元素, 阻碍原子扩散和晶界迁移, 可显著提高 再结晶温度。如高纯度铝(99.999%)的 再结晶温度为80 ℃, 而工业纯铝(99.0%)的 再结晶温度提高到了290 ℃。
(4)加热速度和保温时间 再结晶是一个扩散过程, 需要一定时间才能完成。提高加热速度会使再结晶在较高温度下发生, 而保温时间越长, 再结晶温度越低。
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