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由整块
金属制成的，表面上没有接缝的
钢管，称为无缝钢管。根据生产方法，
无缝管分
热轧管、
冷轧管、
冷拔管、挤压管、
顶管等。按照断面形状，无缝钢管分圆形和异形两种，异形管有方形、椭圆形、三角形、六角形、瓜子形、星形、
带翅管多种复杂形状。**大直径达650mm，**小直径为 0.3mm。根据用途不同，
有
厚壁管和薄壁管。无缝钢管主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅
炉管、
轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构钢管。
中文名
无缝钢管
外文名
Seamless steel tube
作 用
输送流体
特 点
表面上没有接缝
常备资源材质
10#、20#、35#、45#、16Mn
分 类
圆形和异形
学 科
轧钢技术
目录
- 1 分类
- 2 用途
- 3 生产工艺
- 4 力学性能指标
- 5 质量要求
分类
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沿其横截面的周边上无接缝的钢管。根据生产方法不同分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等，均有各自工艺规定。材质有普通和优质碳素结构钢（Q215-A～Q275-A和10～50号钢）、低合金钢（09MnV、16Mn等）、合金钢、不锈耐酸钢等。按用途分为一般用途的（用于输水、气管道和结构件、机械零件）和**的（用于锅炉、地质勘探、轴承、耐酸等）两类。
用途
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无缝钢管
无缝钢管用途很广泛。一般用途的无缝钢管由普通的碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制，产量**多，主要用作输送流体的管道或结构零件。.2、根据用途不同分三类供应：a、按化学成分和机械性能供应；b、按机械性能供应；c、按水压试验供应。按a、b类供应的钢管，如用于承受液体压力，也要进行水压试验。3、专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、化工电力用，地质用无缝钢管及石油用无缝管等多种。
无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材。
广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，已广泛用钢管来制造。
生产工艺
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①热轧无缝钢管主要生产工序（△主要检验工序）：
管坯准备及检查△→管坯加热→穿孔→轧管→钢管再加热→定（减）径→热处理△→成品管矫直→精整→检验△（无损、理化、台检）
→入库
②冷轧（拔）无缝钢管主要生产工序：
坯料准备→酸洗润滑→冷轧（拔）→热处理→矫直→精整→检验
一般的无缝钢管的生产工艺可以分为冷拔与热轧两种，冷轧无缝钢管的生产流程一般要比热轧要复杂，管坯**要进行三辊连轧，挤压后要进行定径测试，如果表面没有响应裂纹后圆管要经过割机进行切割，切割成长度约一米的坯料。然后进入退火流程，退火要用酸性液体进行酸洗，酸洗时要注意表面是否有大量的起泡产生，如果有大量的起泡产生说明钢管的质量达不到相应的标准。外观上冷轧无缝钢管要短于热轧无缝钢管，冷轧无缝钢管的壁厚一般比热轧无缝钢管要小，但是表面看起来比厚壁无缝钢管更加明亮，表面没有太多的粗糙，口径也没有太多的毛刺。
热轧无缝钢管的交货状态一般是热轧状态经过热处理后进行交货。热轧无缝钢管在经过质检后要经过工作人员的严格的手工挑选，在质检后要进行表面涂油，然后紧接着是多次的冷拔实验，热轧处理后要进行穿孔的实验，如果穿孔扩径过大就要进行矫直矫正。在矫直后再由传送装置传送到探伤机进行探伤实验，**后贴上标签、进行规格编排后放置到到仓库当中。
圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库
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、冷轧或冷拨制成。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。
热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-200mm，冷轧无缝钢管外径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。
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；冷轧以热处理状态交货。
热轧，顾名思义，轧件的温度高，因此变形抗力小，可以实现大的变形量。以钢板的轧制为例，一般连铸坯厚度在230mm左右，而经过粗轧和精轧，**终厚度为1~20mm。同时，由于钢板的宽厚比小，尺寸精度要求相对低，不容易出现板形问题，以控制凸度为主。对于组织有要求的，一般通过控轧控冷来实现，即控制精轧的开轧温度、终轧温度.圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库。
力学性能指标
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钢材力学性能是保证钢材**终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。
①抗拉强度（σb）
试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的**大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的**大能力。
②屈服点（σs）
具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。
上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的**大应力；
下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的**小应力。
屈服点的计算公式为：
式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。
③断后伸长率（σ）
在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为：σ=（Lh-Lo）/L0*100%
式中：Lh--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。
④断面收缩率（ψ）
在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的**大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下：
式中：S0--试样原始横截面积，mm2；
S1--试样拉断后缩径处的**少横截面积，mm2。
⑤硬度指标
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度（HB）
用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2（MPa）。
其计算公式为：
式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢球直径，mm；
d--压痕平均直径，mm。
测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途**广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。
举例：120HBS10/1000/30：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/
mm2（MPa）。 [1]
质量要求
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（一）质量要求
①钢的化学成分：钢的化学成分是影响无缝钢管性能**主要的因素之一，也是制定轧管工艺参数和钢管热处理工艺参数的主要依据。
a. 合金元素：有意加入，根据用途
b. 残余元素：炼钢带入，适当控制
c. 有害元素：严格控制（As、Sn、Sb、Bi、Pb），气体（N、H、O）
炉外精炼或电渣重熔：提高钢中化学成分的均匀性和钢的纯净度，减少管坯中的非金属夹杂物并改善其分布形态。
②钢管几何尺寸精度和外形
a. 钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。
外径允许偏差 δ=（D-Di）/Di ×100% D： **大或**小外径mm
Di：名义外径mm
b.
钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关
壁厚允许偏差： ρ=（S-Si）/Si×100% S：横截面上**大或**小壁厚
Si：名义壁厚mm
C．钢管椭圆度：表示钢管的不圆程度。
d. 钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差
e. 钢管弯曲度：表示钢管的弯度：每米钢管长度的弯曲度、钢管全长的弯曲度
f. 钢管端面切斜度：表示钢管端面与钢管横截面的倾斜程度
g. 钢管端面坡口角度和钝边
5．钢管表面质量：表面光洁要求
a. 危险性缺陷：裂纹、内折、外折、轧破、离层、结疤、拉凹、凸包等。
b. 一般性缺陷：麻坑、青线、划伤、碰伤、轻微的内、外直道、辊印等。
产生原因：
① 由于管坯的表面缺陷或内部缺陷所带来的。
②
生产过程中产生的，如轧制工艺参数设计不正确，模具表面不光滑，润滑条件不好，孔型设计及调整不合理。
③
管坯（钢管）在加热轧制，热处理以及矫直过程中，如果因为加热温度控制不当，变形不均匀，加热冷却速度不合理或矫直变形量太大而产生过大的残余应力，那么也有可能导致钢管产生表面裂纹。
6．钢管理化性能：常温力学性能、高温力学性能、低温性能、抗腐蚀性能。钢管的理化性能主要取决于钢的化学成分，组织结构和钢的纯净度以及钢管的热处理方式等。
7．钢管工艺性能：压扁、扩口、卷边、弯曲、焊接等。
8．钢管金相组织：低倍组织（宏观）、高倍组织（微观） M、B、P、F、A、S
9．钢管特殊要求：合同附件、技术协议。
（二）无缝钢管质量检验方法：
1．化学成分分析：化学分析法、仪器分析法（红外C—S仪、直读光谱仪、zcP等）。
①红外C—S仪：分析铁合金，炼钢原材料，钢铁中的C、S元素。
②直读光谱仪：块状试样中的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、Cn、A1、W、V、Ti、B、Nb、As、Sn、Sb、Pb、Bi
③N—0仪：气体含量分析N、O
2．钢管几何尺寸及外形检查：
①钢管壁厚检查：千分尺、超声测厚仪，两端不少于8点并记录。
②钢管外径、椭圆度检查：卡规、游标卡尺、环规，测出**大点、**小点。
③钢管长度检查：钢卷尺、人工、自动测长。
④钢管弯曲度检查：直尺、水平尺（1m）、塞尺、细线测每米弯曲度、全长弯曲度。
⑤钢管端面坡口角度和钝边检查：角尺、卡板。
3．钢管表面质量检查：100%
①人工肉眼检查：照明条件、标准、经验、标识、钢管转动。
②无损探伤检查：
a. 超声波探伤UT：
对于各种材质均匀的材料表面及内部裂纹缺陷比较敏感。
标准：GB/T 5777-1996 级别：C5级
b. 涡流探伤ET：（电磁感应）
主要对点状（孔洞形）缺陷敏感。 标准：GB/T 7735-2004
级别：B级
c. 磁粉MT和漏磁探伤：
磁力探伤，适用于铁磁性材料的表面和近表面缺陷的检测。
标准：GB/T 12606-1999 级别： C4级
d. 电磁超声波探伤：
不需要耦合介质，可以应用于高温高速，粗燥的钢管表面探伤。
e. 渗透探伤：
荧光、着色、检测钢管表面缺陷。
4．钢管理化性能检验：
①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）
纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）
小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。
备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760
②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2
标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）
③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等
④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D
5．钢管工艺性能检验过程：
①压扁试验：圆形试样 C形试样（S/D>0.15）
H=（1+2）S/（∝+S/D）
L=40～100mm 单位长度变形系数=0.07～0.08
②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格
③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°
④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）
6．钢管金相分析：
①高倍检验（微观分析）：非金属夹杂物100x GB/T 10561 晶粒度：级别、级差
组织：M、B、S、T、P、F、A-S
脱碳层：内、外。
A法评级：A类-硫化物 B类-氧化物 C类-硅酸盐 D-球状氧化 DS类。
②低倍试验（宏观分析）：肉眼、放大镜10x以下。
a. 酸蚀检验法。
b.
硫印检验法（管坯检验，显示低培组织及缺陷，如疏松、偏析、皮下气泡、翻皮、白点、夹杂物等。
c. 塔形发纹检验法：检验发纹数量、长度及分布。
（三）中国现行无缝钢管标准：
1．现行无缝钢管标准：共有47项 其中：GB 25 项 HB 3 项 特殊用途19项；基础 2项
产品 45项
2．常用标准：
① GB/T 2102-2006 钢管的验收、包装、标志和质量证明书。
② GB/T 17395-2008 无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差。
③ GB 5310-2008 高压锅炉用无缝钢管。
④ GB 9948-2013 石油裂化用无缝钢管。
⑤ GB 6479-2013 高压化肥设备用无缝钢管。
⑥GB 18248-2008 气瓶用无缝钢管。 [2]
