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影響無縫鋼管材料疲勞強度的因素:
應力集中的影響
常規(guī)所講的疲勞強度,都是用精心加工的光滑試樣測得的,然而,實際機械零件都不可避免地存在著不同形式的缺口,如臺階、鍵槽、螺紋和油孔等。這些缺口的存在造成應力集中,使缺口根部的z大實際應力遠大于零件所承受的名義應力,零件的疲勞破壞往往從這里開始。
理論應力集中系數(shù)Kt :在理想的彈性條件下,由彈性理論求得的,缺口根部的z大實際應力與名義應力的比值。
有效應力集中系數(shù)(或疲勞應力集中系數(shù))Kf:光滑試樣的疲勞極限σ-1與缺口試樣疲勞極限σ-1n的比值。
有效應力集中系數(shù)不僅受構(gòu)件尺寸和形狀的影響,而且受材料的物理性質(zhì)、加工、熱處理等多種因素的影響。
有效應力集中系數(shù)隨著缺口尖銳程度的增加而增加,但通常小于理論應力集中系數(shù)。
疲勞缺口敏感度系數(shù)q:疲勞缺口敏感度系數(shù)表示材料對疲勞缺口的敏感程度,由下式計算。
q的數(shù)據(jù)范圍是0-1,q值越小,表征無縫鋼管材料對缺口越不敏感。試驗表明,q并非純粹是材料常數(shù),它仍然和缺口尺寸有關(guān),只有當缺口半徑大于一定值后,q值才基本與缺口無關(guān),而且對于不同材料或處理狀態(tài),此半徑值也不同。
厚壁無縫鋼管的出產(chǎn)辦法
厚壁無縫鋼管的出產(chǎn)辦法:大致分為斜軋法(孟內(nèi)斯曼法)和揉捏法。斜軋法(孟內(nèi)斯曼法)是先用斜軋輥將管壞穿孔,然后用軋機將其延伸。這種辦法出產(chǎn)速度快,但對管坯的可加工性要求較高,適用于出產(chǎn)碳素鋼和低合金鋼管。揉捏法則是用穿孔機將管坯或鋼錠穿孔,再用揉捏機揉捏成鋼管,這種辦法比斜軋法效率低,適用于出產(chǎn)高強度合金鋼管。斜軋法和揉捏法都必須先將管坯或鋼錠加熱,出產(chǎn)的厚壁無縫鋼管稱為熱軋管。用熱加工法出產(chǎn)的鋼管有時候可根據(jù)需求再進行冷加工。
無縫鋼管的防火降溫方法有三種,充水:空心型無縫鋼管內(nèi)部沖水是防火降溫的有用方法,水可以在無縫鋼管內(nèi)循環(huán)吸收熱量,也可以由管道引進涼水,堅持鋼管處于較低的溫度,外包層:給無縫鋼管添加一層外包層,可以是選用噴涂的方法也可以現(xiàn)澆成型,然后防火降溫,講無縫鋼管放置在由抵擋火資料組成的墻體或是頂棚內(nèi),通過耐火資料來抵達防火的作用,這是很經(jīng)濟的一種方法。 在無縫鋼管的進程中,有許多進程來獲得具有如此高質(zhì)量的管道。通過消除無縫鋼管的加工硬化,可以獲得令人滿意的金相組織。工藝設(shè)備是亮光退火爐,首要用于。在保護氣氛下對制品不銹鋼進行熱處理。
無縫鋼管應用優(yōu)勢
鋼管具有中空截面,許多用作運送流體的管道,如運送石油、、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材比較,在抵御彎抵御扭強度相一同,重量較輕,是一種經(jīng)濟截面鋼材,廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機械零件,如石油鉆桿、轎車傳動軸、自行車架以及修建施工頂用的鋼腳手架等。用鋼管制造環(huán)形零件,可前進材料利用率,簡化制造工序,節(jié)約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等,現(xiàn)在已廣泛用鋼管來制造。鋼管仍是各種常規(guī)不可短少的材料,、炮筒等都要鋼管來制造。鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。因為在周長相等的條件下,圓面積大,用圓形管能夠運送更多的流體。此外,圓環(huán)截面在接受內(nèi)部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因而,絕大多數(shù)鋼管是圓管。
結(jié)構(gòu)用無縫鋼管(gb/t8162-1999)是用于一般結(jié)構(gòu)和機械結(jié)構(gòu)的無縫鋼管。流體運送用無縫鋼管(gb/t8163-1999)是用于運送水、油、氣等流體的一般無縫鋼管。低中壓鍋爐用無縫鋼管(gb3087-1999)是用于制造各種結(jié)構(gòu)低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機車鍋爐用過熱蒸汽管、管、小煙管和拱磚管用的碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋和冷拔(軋)無縫鋼管。高壓鍋爐用無縫鋼管(gb5310-1995)是用于制造高壓及其以上壓力的水管鍋爐受熱面用的碳素鋼、合金鋼和不銹耐熱鋼無縫鋼管?;试O(shè)備用高壓無縫鋼管(gb6479-2000)是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30ma的化工設(shè)備和管道的碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼無縫鋼管。