不锈钢轧制和焊接管

不锈钢是一种重要的材料，在应用要求强度，特殊的耐腐蚀性和延展性。因此，不锈钢管段非常适合腐蚀性或加压流体的运输。

不锈钢管广泛应用于石油化工行业，也用于酿造、水处理、制药和其他一系列行业。1

本文详细介绍了不锈钢管的轧制和焊接生产，以及如何进一步改进以满足各种用途。

全球钢铁需求持续增长

北京国家体育场被认为是目前世界上最大的钢结构建筑。2不仅这座引人注目的建筑的主要结构是由钢构成的，而且建筑的外部还覆盖着巨大的钢网，以掩盖其屋顶的支撑。

24根桁架钢柱围绕着体育场的中心，每根重达1000吨，整个体育场由11万吨的钢铁组成。3，4

从另一个角度来看，2015年全球钢铁消费量为14亿吨，足以建造12700座与北京国家体育场一模一样的建筑。5此外，不锈钢协会预测，这一数字还将上升，2018年全球钢铁需求将达到16.48亿吨。6

由于全球对钢铁的依赖，研究人员和钢铁制造商面临着越来越大的压力，他们需要简化各种钢铁部件的生产，以便能够高效地生产，并满足日益苛刻的规格要求。

即使是看似不起眼的钢构件，也是几十年研发的结果，往往只能使用独特的技术生产。简单管状不锈钢的生产就是一个理想的例子。

制造不锈钢管状零件

当然，制造a的第一步不锈钢管，是钢本身生产出来的。世界上大多数钢铁都是用碱性氧气炉(BOF)生产的，在这个过程中，纯氧通过铁水，铁和氧之间的高度放热反应用来去除杂质，并将碳含量降低到1%左右。7

然后，产生的钢的化学性质发生变化，使合金具有特定的性能。不锈钢的特点是碳含量低，铬含量相对较高，铬至少占合金质量的10.5%。

降低碳含量可降低强度和脆性，而添加铬可提高耐腐蚀性能。8

当不锈钢被生产出来后，它就被塑成一根管子。虽然可以通过挤压等方法生产无缝钢管，但无缝钢管的厚度控制要比焊接钢管的厚度控制困难。

焊接管有一个额外的优势，因为它们通常更容易生产，因此更划算。9为了制造焊接管，制造商使用所需厚度的钢板，通过轧制成形成管。

一旦轧制，管子就可以焊接。焊接已经有一百多年的历史了，但是围绕它仍有很多的研究在进行，一些焊接技术存在于几乎任何类型的钢在任何应用。

最广泛应用的不锈钢焊接工艺是气体保护钨极弧焊(GTAW)，因为它的通用性、可用性和相对较低的成本。在天平的另一端是激光焊接，这是一种昂贵但非常精确的连接方法，利用仔细聚焦的激光束熔化母材，而不需要填充。

激光焊接需要昂贵的设备，但可以提供非常准确和快速的焊接。2020欧洲杯下注官网人们普遍认为焊接钢管的焊缝是一个薄弱环节，但如果焊接准确，焊缝可以与管壁的其他部分一样坚固。10

钢管型钢的改造

管状截面一旦制成，它的形状可以通过弯头的形成进一步改变。这可以通过几种方法来实现，典型的方法是冷成形或热锻造。在热锻中，管状型材被加热到1130-1150°C，并围绕半圆形心轴弯曲，然后淬火。

冷成形涉及使用液压冲压件在模具中成形管道;然后在高温下退火。冷成形被认为比热锻有几个优点，特别是它的价格要低得多，而且热锻件往往会在弯曲处产生过厚的壁截面。11

感应弯曲是另一种不常用的方法，形成弯头在钢管截面。这涉及到使用感应线圈局部加热管道，然后随着感应线圈沿管道移动逐渐施加弯曲力。

管道在通过感应线圈后立即被水冷却，因此在任何给定的时间只有一小部分管道(大约35毫米)经历高温。这使得感应弯曲成为一个更加通用的过程，能够形成几乎无限的弯曲半径和弧角。

钢材马钢

马钢，英国钢铁生产商经常供应各种焊接和无缝钢管截面直径达2500毫米。12根据要求制造指定尺寸的管道，可以通过感应弯曲成型，以适应任何应用，并在世界各地运输。

参考资料及进一步阅读

  1. 不锈钢管应用http://pearlitesteel.com/stainless-steel-pipe-applications/
  2. 全球钢铁消费和世界上最大的钢结构-https://www.viatechnik.com/blog/global-steel-consumption-an-steel-structures-in-the-world/
  3. “中国综合症”——Arthur Lubow，《纽约时报》，2006年
  4. 中国奥运建筑-http://www.thestructuralengineer.info/library/OlympicStructures08.pdf
  5. 〇世界钢铁协会https://www.worldsteel.org/en/dam/jcr:0474d208-9108-4927-ace8-4ac5445c5df8/World+Steel+in+Figures+2017.pdf
  6. 世界钢铁短期展望-https://www.worldsteel.org
  7. 依然铁器时代:现代世界的钢铁-瓦茨拉夫·斯米尔，2016，爱思唯尔
  8. 国际不锈钢论坛-http://www.worldstainless.org/Files/issf/non-image-files/PDF/TheStainlessSteelFamily.pdf
  9. 焊接管vs.无缝管http://www.stlpipesupply.com
  10. 美国钢铁协会-https://www.steeltank.com/Portals/0/pubs/Welded%20Steel%20Pipe%2010.10.07.pdf
  11. 高压管道用双不锈钢弯头的冷成形、热锻造和感应弯曲方法的比较，G J Collie & I Black, 2007，赫瑞-沃特大学工程与物理科学学院，英国爱丁堡，英国欧洲杯线上买球
  12. 马钢管钢-https://masteel.co.uk/pipes-tubulars/

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