鍋爐管縱裂的原因分析

導(dǎo)致鍋爐管縱裂的原因是多方面的，有材料的因素，也有工藝的因素。如鍋爐管本身塑性差或退火不良，縱裂出現(xiàn)的機(jī)率就會(huì)增加，但根本原因在于冷拔后的鍋爐管存在較高的殘余應(yīng)力。

從斷裂力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，構(gòu)件的斷裂是由于其內(nèi)部微裂紋的生成和擴(kuò)展的結(jié)果。鍋爐管的縱裂基本屬于脆性斷裂，其裂紋形態(tài)為張開型。

一般情況下，金屬中微裂紋的存在是不可避免的，但在材料條件相同的情況下，斷裂是否會(huì)產(chǎn)生則取決于作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力大小。作用在構(gòu)件上的拉應(yīng)力可以是外加載荷，也可以是存在于自身的殘余應(yīng)力。

鍋爐管經(jīng)歷了冷拔特別是空拔后，存在著較高的殘余應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力在鍋爐管外表面附近的切向和軸向表現(xiàn)為拉應(yīng)力，其值可達(dá)到很大的值。根據(jù)上述張型斷裂機(jī)理，可以認(rèn)為，存在于鍋爐管外表面附近的切向殘余應(yīng)力對(duì)鍋爐管縱裂起著關(guān)鍵性的作用。

鍋爐管的生產(chǎn)過(guò)程

實(shí)心管坯經(jīng)檢查并清除表面缺陷截成所需長(zhǎng)度，在管坯穿孔端端面上定心 然后送往加熱爐加熱在穿孔機(jī)上穿孔 在穿孔同時(shí)不斷旋轉(zhuǎn)和前進(jìn)，在軋輥和頂頭的作用下，管坯內(nèi)部逐漸形成空腔稱毛管，再送至自動(dòng)軋管機(jī)上繼續(xù)軋制然后經(jīng)均整機(jī)均整壁厚，經(jīng)定徑(減徑)機(jī)定徑，達(dá)到規(guī)格要求，利用連續(xù)式軋管機(jī)組生產(chǎn)鍋爐管是較先進(jìn)的方法，若欲獲得尺寸更小和質(zhì)量更好的鍋爐管，必須采用冷軋冷拔或者兩者聯(lián)合的方法冷軋通常在二輥式軋機(jī)上進(jìn)行，鋼管在變斷面圓孔槽和不動(dòng)的錐形頂頭所組成的環(huán)形孔型中軋制，冷拔通常在單鏈?zhǔn)交螂p鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)上進(jìn)行 擠壓法即將加熱好的管坯放在密閉的擠壓圓筒內(nèi)穿孔棒與擠壓桿一起運(yùn)動(dòng)，使擠壓件從較小的模孔中擠出， 此法可生產(chǎn)鍋爐管。

鍋爐管的理論重量計(jì)算公式

鍋爐管鋼材的實(shí)際分量是按鋼材的公稱尺寸和密度(已往稱為比重)盤算得出的分量稱之為實(shí)際分量。這與鋼材 的長(zhǎng)度尺寸、截面面積和尺寸容許偏向有間接干系。因?yàn)殇摬脑谥圃鞖v程中的容許偏向，因而用公式盤算 的實(shí)際分量與實(shí)踐分量有肯定收支，以是只作為預(yù)算時(shí)的參考。

鍋爐管理論重量計(jì)算公式：m=F×L×ρ m—質(zhì)量 Kg ;F—斷面積m2/m ;L—長(zhǎng)度m ; ρ—密度 *Kg/m3

鍋爐管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、燃?xì)?、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡(jiǎn)化制造工序，節(jié)約材料和加工工時(shí)，已廣泛用鋼管來(lái)制造。

計(jì)算常用型材理論重量計(jì)算公式：

m=F×L×ρ

m—質(zhì)量Kg ;F—斷面積m2 ;L—長(zhǎng)度m ;ρ—密度*Kg/m3

☆其中：F斷面積計(jì)算方法：

1、方鋼F= a2

2、鋼管 F=3.1416×$(D-$) D—直徑 $—厚度

3、鋼板、扁鋼 F= a×$ a—寬度

鍋爐管機(jī)組的發(fā)展方向

鍋爐管是一種重要的經(jīng)濟(jì)鋼材，在國(guó)際上按重量計(jì)算通常約占軋材總產(chǎn)量的6一18%，而按長(zhǎng)皮(米)計(jì)則所占比例要高得多。都十分重視鍋爐管生產(chǎn)的發(fā)展，近年來(lái)鍋爐管的增長(zhǎng)速度超過(guò)了粗鋼的增長(zhǎng)速度。但我國(guó)目前鍋爐管生產(chǎn)數(shù)量比較少，鍋爐管產(chǎn)量?jī)H占鋼材產(chǎn)量的5一6%，鍋爐管只占鋼材產(chǎn)量的2.5 - 3%，而且品種和質(zhì)量也不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。

小型鍋爐管機(jī)組生產(chǎn)的鍋爐管約占全國(guó)鍋爐管產(chǎn)量的一半，而冷加工管所占的比例更大。因此，通過(guò)技術(shù)改造和改善經(jīng)營(yíng)管理來(lái)發(fā)揮的小型鍋爐管機(jī)組作用有重要意義。