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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：
一、变形的原因
钢的变形主要原因是钢中存在内应力或者外部施加的应力。内应力是因温度分布不均匀或者相变所致，残余应力也是原因之一。外应力引起的变形主要是由于工件自重而造成的“塌陷”，在特殊情况下也应考虑碰撞被加热的工件，或者夹持工具夹持所引起的凹陷等。变形包括弹性变形和塑性变形两种。尺寸变化主要是基于组织转变，故表现出同样的膨胀和收缩，但当工件上有孔穴或者复杂形状工件，则将导致附加的变形。如果淬火形成大量马氏体则发生膨胀，如果产生大量残余奥氏体则相应的要收缩。此外，回火时一般发生收缩，而出现二次硬化现象的合金钢则发生膨胀，如果进行深冷处理，则由于残余奥氏体的马氏体化而进一步膨胀，这些组织的比容都随着含碳量的增加而增大，故含碳量增加也使尺寸变化量增大。
二、淬火变形的主要发生时段
1.加热过程：工件在加热过程中，由于内应力逐渐释放而产生变形。
2.保温过程：以自重塌陷变形为主，即塌陷弯曲。
3.冷却过程：由于不均匀冷却和组织转变而至变形。
三、加热与变形
当加热大型工件时，存在残余应力或者加热不均匀，均可产生变形。残余应力主要来源于加工过程。当存在这些应力时，由于随着温度的升高，钢的屈服强度逐渐下降，即使加热很均匀，很轻微的应力也会导致变形。
一般，工件的外缘部位残余应力较高，当温度的上升从外部开始进行时，外缘部位变形较大，残余应力引起的变形包括弹性变形和塑性变形两种。
加热时产生的热应力和想变应力都是导致变形的原因。加热速度越快、工件尺寸越大、截面变化越大，则加热变形越大。热应力取决于温度的不均匀分布程度和温度梯度，它们都是导致热膨胀发生差异的原因。如果热应力高于材料的高温屈服点，则引起塑性变形，这种塑性变形就表现为“变形”。
相变应力主要源于相变的不等时性，即材料一部分发生相变，而其它部分还未发生相变时产生的。加热时材料的组织转变成奥氏体发生体积收缩时可出现塑性变形。如果材料的各部分同时发生相同的组织转变，则不产生应力。为此，缓慢加热可以适当降低加热变形， 采用预热。
此外，由于加热中因自重而出现“塌陷”变形的情况非常多，加热温度越高，加热时间越长，“塌陷”现象越严重。
微合金化钢是指化学成分规范上明确列入需加入一种或几种碳氮化物形成元素，如GB/T1591-94中Q295-Q460的钢，规定:Nb 0.015~0.06%;V 0.02~0.15%(0.20)%;Ti 0.02~0.20%。有时为了弥补生产厂在装备和工艺技术方面的不完善，在冶炼时添加<0.015%Nb或<0.05%V，<0.02%Ti的非合金钢和低合金钢，称为微处理钢，依加入碳氮化物形成元素种类，习惯上叫作微Nb处理、微Ti处理等等，交货时不要求作该成分的检验。 微合金化 微合金化是一个笼统的概念，通常指在原有主加合金元素的基础上再添加微量的Nb、V、Ti等碳氮物形成元素，或对力学性能有影响、或对耐蚀性、耐热性起有利作用、添加量随微合金化的钢类及品种的不同而异，相对于主加合金元素是微量范围的，如非调质结构钢中一般加入量在0.02-0.06%，在耐热钢和不锈钢中加入量在0.5%左右，而在高温合金中加入量高达1-3%。先有钢的微合金化，那么微合金(化)钢又如何定义呢? 基本属性 微合金化钢首先限定在热轧低碳和超低碳的圈子里，此外还有几个公认的基本属性: ① 添加的碳氮化物形成元素，在钢的加热和冷却过程中通过溶解一析出行为对钢的力学性能发挥作用。 ② 这些元素加入量很少，钢的强化机制主要是细化晶粒和沉淀硬化。 ③ 钢的控轧控冷工艺对微合金化钢有重要意义，也是微合金化钢叫做新型低合金高强度的依据。钢的微合金化和控轧控冷技术相辅相成，是微合金化钢设计和生产的重要前提。 处理办法 微处理可有效地提高16Mn原规格钢板、20MnSi大规格螺纹钢筋的屈服强度约10-20Mpa，改善A、B级一般强度板和X42-X46级管线钢的低温韧性，还可使16Mnq、15MnVNq桥梁钢板的时效敏感比降低或。据不完全统计，1998年我国微合金化钢的产量为346万吨，占年全低合金高强度钢总产量55.1%。微处理钢(主要是Nb处理和Ti处理，还包括稀土处理钢在内)产量大致也在300万吨左右。 近20年来，世界钢铁工业富活力和创造性进展，莫过于低合金高强度钢生产装备和工艺技术前所未有的变革，几乎使低合金高强度钢的所有品种领域更新了一代，甚至两代。微合金化钢属于低合金高强度钢范畴，或者说是新型的低合金高强度钢。 我国80年代以来的钢材生产及近年的钢材品种结构调整同样表明了: ① 低合金高强度钢的新发展，借助了钢铁生产工艺技术的一切进步和 成就。 ② 低合金高强度钢的产量大，使用面广，适应了方方面面特殊性能要求，支持了各行各业产品的升级，增加了我国的机电产品和成套装备生产的竞争力。 ③ 微合金化带动了我国富有合金资源的生产和综合利用，微合金化钢生产促进了钢铁企业结构调整和流程优化。 所以，形成了一个崭新的观点，发展微合金化钢就是抓住了基础原材料工业发展的关键，通过变资源优势为产品优势，是实现钢铁强国目标的重要一环。 发展方向 首先看看市场对微合金钢提出了什么样的要求，在"九五"期初根据对石油天然气、铁道、交通、船舶、建设、电力、煤炭、石化及机械制造等9个行业的需求的调查，17个主要钢材品种2000年的需求量为2276万吨，国内有能力提供约2000万吨，各品种的市场占有率在50~，平均为88%，因此提出以产顶进，每年减少进口200万吨的目标。从这一统计得知，主要微合金化钢基本上靠自给，微合金化钢根据市场需求，不断开发、不断进取，可以满足日益增长的需求。
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