厚壁钢管的力学性能

钢材力学性能是保证厚壁钢管终使用性能（机械性能）的重要指标 ，它取决于厚壁钢管的化学成分和热处理制度。在厚壁钢管标准中，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***的能力。

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）：试样发生屈服而力下降前的应力； 下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的应力。

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：

式中：L1--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。

厚壁钢管的保管

厚壁钢管所采取的是独有的技术，它的成品表象看上去精度较高，而且内外壁的质量光滑，品象较好，一般出厂的保存过程都是有严格把关的，不是随随便便的一个小仓库可以完成的，因为它如果储藏不好的了，会大大的降低它的卖相，也会大大降低制造商对它产出时所花费的精力与心血，每一步都是要经过极其湛密的过程才可以完成的，一般情况下都会将它们储存在一定温度的库房内才可以完成它的储藏工作。

有了这样完好的储藏，才使得厚壁钢管的卖相较好，这也是研究人员对他所采取的别具匠心吧。它是通过特殊的处理才成为成品的，产品成形后不需要经过深加工便可以直接交货，省去了再次深加工的繁琐步骤，因为经过了特殊处理，所以不必担心它在使用过程中会出现腐蚀。

厚壁钢管轧制加工解析技术

厚壁钢管的轧制加工解析技术自20世纪80年代后期开始广泛采用有限要素法（FEM），近伴随着计算机输出的发展，解析技术已由二维向三维的变形解析发展。由此提高了产品的尺寸精度和质量，以下介绍具有代表性的解析技术。

延伸轧制的解析技术

芯棒连轧管机采用芯棒和孔型辊进行轧制，因此与板轧制不同，在轧辊圆周方向上存在着轧辊和芯棒没有接触的自由变形区。由于该自由变形区是在下个机架上被轧制，因此为正确理解芯棒连轧管机的综合特征，对包括自由变形区在内的变形进行预测是很重要的。

这种复杂的变形预测如果采用以往的高速缓存实现算法是无法获得高的精度，因此就需要高精度的解析。考虑到轧制方向剪切变形，采用普通扩张平面变形解析进行近似三维解析。结果可知，计算值和实验值较一致。

近，随着计算机技术的发展，加快了完全三维有限要素法解析技术的开发，它还能用于机架间张力影响的解析和轧辊与管坯的速度差的解析。

定径轧制的解析技术

采用定径轧制时由于内面没有工具，因此在轧制厚壁管时轧材的内面形状不整齐。采用三辊式轧机时，轧材的内面形状呈六角形。通过采用三维有限要素法解析，明确了这种内面棱角现象的发生机理和应采取的对策。在采用接近正圆的椭圆率=0.986的孔型时能获得基本均匀的壁厚，但在采用接近正圆的椭圆率=0.960的孔型时则出现清晰的内面六棱角。采用本解析能预测用张力减径机轧制时壁厚的变化，弄清了轧辊孔型特性和机架间的张力对内面六棱角的影响。

如何保证厚壁钢管的平直度和整体偏差？

厚壁钢管制造过程中，从制造材料、工艺、焊接、无损检测、计量、工装等环节对厚壁钢管制造生产过程进行质量监控，那么在组装时，如何保证厚壁钢管的平整度及整体偏差呢？下面小编为大家分析一下。

1、弯管组装：弯管是特殊管节，其外形尺寸误差过大将给安装带来一定的困难，因此要求整体组装。

2、改进焊接工艺：采取小范围焊接，特别是头一层的焊接，增加焊接层次，以此减少焊接变形量，减少厚壁钢管外形尺寸的偏差。

3、直管对接方法：在滚焊台车上，先整体调整间隙、错牙，进行整体尺寸检查，检验合格后整体一次点焊。

4、改进坡口设计：采用不对称的X形坡口，不留间隙，内缝焊接完毕后，用碳弧气刨清根，使内外两面焊缝的实际面积接近相等，有利于减少变形及降低残余应力。