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6.夹杂物的影响
夹杂物本身或由它而产生的孔洞相当于小缺口,在交变载荷作用下将产生应力集中和应变集中,成为疲劳断裂的裂纹源,对材料的疲劳性能造成不良影响。夹杂物对疲劳强度的影响不仅取决于夹杂物的种类、性质、形状、大小、数量和分布,而且还取决于材料的强度水平以及外加应力水平及状态等因素。
不同类型的夹杂物其机械和物理性能不同,和母材性能之间的差异不同,对疲劳性能的影响也不同。一般说来,易变形的塑性夹杂物(如硫化物)对钢无缝管的疲劳性能影响较小,而脆性夹杂物(如氧化物、硅酸盐等)则有较大的危害。
比基体膨胀系数大的夹杂物(如硫化物)因在基体中产生压应力而影响小,而比基体膨胀系数小的夹杂物(如氧化铝等)因在基体中产生拉应力而影响大。
夹杂物与母材结合的紧密程度也会影响疲劳强度。硫化物易于变形,和母材结合紧密,而氧化物易于脱离母材,造成应力集中。由此可知,从夹杂物的类型来说,硫化物的影响较小,而氧化物、氮化物和硅酸盐等则是危害较大的。
不同加载条件下,夹杂物对材料疲劳性能的影响也不同,在高载条件下,无论有没有夹杂物的存在,外加载荷均足以使材料产生塑性流变,夹杂物的影响较小,而在材料的疲劳极限应力范围,夹杂物的存在造成局部应变集中成为塑性变形的控制因素,从而强烈地影响材料的疲劳强度。也就是说,夹杂物的存在主要是影响材料的疲劳极限,对高应力条件下的疲劳强度影响不明显。



需要考虑的方面如下焊缝金属的使用性能要求,焊条的形状、刚性和焊缝位置,焊缝金属的抗裂性,操作工艺性,设备及施工条件,经济合理性。 大口径无缝钢管大型锻件的热处理大型锻件主要是由钢锭直接锻成的,因此在热处理时必须考虑冶炼、铸锭、锻造等过程对铸件内部质量的影响,只要影响因素是:化学成分不均匀于多种冶炼缺陷的存在;晶粒粗大且很不均匀;较多的气体与杂质物;较大的锻造应力和热处理应力。大型锻件锻造之后的热处理目的是防止白点和氢脆、改善锻件内部组织、锻造应力、降低硬度提高切削加工性能,使其获得良好的力学性能或为以后的热处理做好组织准备。
大口径无缝钢管的锻造就属于大型锻件的铸造。大口径无缝钢管与焊管的区别主要是成型工艺不同。普通钢管,比如自来水水管,一般是通过将平板材经折弯后焊接起来的,你可以在上面发现一条焊缝;直径较粗的一般是螺旋焊缝。而无缝钢管一般是将熔融状态的钢水通过环形狭缝积压出来后再经拉伸等处理工艺成型,这样就没有焊缝。在性能上,尤其是承压能力上较普通钢管有很大提高,所以经常被用于高压设备上使用。如液压设备的管路连接等。
而普通钢管的焊缝部位是其薄弱环节,焊缝质量也是影响其整体性能的主要因素。在北方生活过的人一般都有过自来水管或暖气管在冬天被冻爆的经历,爆的地方一般都是焊缝处。焊管不是无缝钢管。无缝化钢管的生产工艺钢管的无缝化主要是通过张力减径来完成的,张力减径过程是空心母材不带芯棒的连续轧制过程。在保证母管焊接质量的前提下,焊管张力减径工艺是将焊管整体加热到950摄氏度以上,再经张力减径机(张力减径机共有24道次)轧制成各种外径与壁厚的成品管,采用此工艺所生产的热轧钢管与普通的高频焊管有本质的区别通过加热炉加热后其焊缝与母体的金相组织和机械性能可以达到完全一致此外,大口径无缝钢管通过多道次的张力减径机轧制和自动控制使得钢管的尺寸精度(尤其是管体圆度和壁厚精度)优于同类无缝管。


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