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试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky（J/cm2）
抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ)
方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6
方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7
15CrMo焊接工艺
2.1 焊接材料
针对15CrMo钢的焊接性及现场高压管道的工作特点，根据以往的经验，参照国外提供的焊接工艺卡，我们选择了两种方案进行焊接试验。
方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E8018-B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。
方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。
表1 焊接材料的化学成分和力学性能
型号 C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,%
ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25
E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19
E309Mo-16≤0.12 0.5～2.5 0.9 22.0～25.0 12.0～14.0 2.0～3.0≤0.025≤0.035 550 25
2.2 焊前准备
试件采用15CrMoG无缝钢管,规格为φ325×25，坡口型式及尺寸见图1。
焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽，然后用丙酮清洗干净。
试件为水平固定位置，对口间隙为4mm，采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处，每处点固长度应不小于20mm。焊条按表2的规范进行烘烤。
表2 焊条烘烤规范

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。无缝钢管的制造工艺 1.热轧（挤压无缝钢管）：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 2.冷拔（轧）无缝钢管：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 力（Fb），出以试样原横截面积（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 能力。计算公式为： 式中：Fb--试样拉断时所承受的 力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。 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 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： 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。 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。按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。

20#(20号钢)无缝钢管和GB5310无缝管有什么区别
有的20#钢，也有20g。它们除含碳量一样外，20g还有一些量元素更适合用作锅炉压力容器使用的特性。另外20g还着重考核它的物理性能。比如弯曲、冲击和抗拉性能。
20钢管的详细参数以及标准描述
统一数字代号U20252
GB/T——20（国标）
ISO——标准中无此钢代号（国际标准）
ГОСТ——————20（前苏联）
ASTM——1020（美国）
JIS——S20C（日本）
DIN——C22（前联邦德国）
BS——1C22（英国）
NF——C22（法国）
注：国内牌号中有些钢在ISO中无代号。
20成分：
C——(0.17～0.24)%
Si——(0.17～0.37)%
Mn——(0.35～0.65)%
P——≤0.040%
S——≤0.040%
伸长率δ————不小于25%
断面收缩率ψ————不小于55%
冲击韧度a^K——无
硬度HBS——热轧钢156
GB5310无缝管 重量公式:[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
GB5310无缝管

   
   
  
标准GB5310-2008
标准GB5310-2008
标准GB5310-2008
标准GB5310-2008
规格
规格
规格
规格
83*13
127*10
168*20
245*27
83*14
127*17
168*32
245*32
89*16
133*16
180*21
273*27
95*9.2
133*16
180*22
273*30
95*10
133*22
180*25
273*36
95*15
140*18
180*40
299*30
102*14
146*14
194*21
325*30
114*9.2
152*17
203*26
377*35
114*10
159*16
219*22

  
114*19
159*21
219*25

  
GB5310无缝管尺寸及允许偏差
偏差等级
标准化外径允许偏差
D1
±1.5%，小±0.75 mm
D2
±1.0%。小±0.50 mm
D3
±0.75%．小±0.30 mm
D4
±0.50%。小±0.10 mmGB9948石油裂化管主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢高压无缝 管、这些锅炉管经高温和高压下工作、管子在高温烟气和水蒸汽的作用下还会发生氧化和腐蚀，因此要求钢管有高的持久强度、高的抗氧化性能，并具有良好的组织稳定性。石油裂化管
石油裂化用无缝钢管热处理制度（方式）
牌号
热处理制度 石油裂化管 GB9948-2006
10
正火
20
正火
12 CrMo
900~930℃，670~720℃回火，保温时间；周期式炉大于2h，连续炉大于1h。
15CrMo
930~960℃正火，680~720℃回火，保温时间：周期式炉大于2h，连续炉大于1h。
1Cr5Mo
退火
1Cr19Ni9
固溶处理：固溶温度≥1040℃。
1Cr19Ni11Nb
固溶处理：热轧（挤压、扩）钢管固溶温度≥1050℃，冷拔（轧）钢管固溶温度≥1095℃。
GB9948石油裂化管主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢高压无缝 管、这些锅炉管经高温和高压下工作、管子在高温烟气和水蒸汽的作用下还会发生氧化和腐蚀，因此要求钢管有高的持久强度、高的抗氧化性能，并具有良好的组织稳定性采用钢号有：优质碳素结构钢钢号有20G、20MnG、25MnG；合金结构钢钢号15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等；不锈耐热钢常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高压锅炉管除保证化学成分和机械性能外，要逐根做水压试验，要作扩口、压扁试验，高压无缝管以热处理状态交货。一般规定从工件表层深入到半马氏体区(马氏体与非马氏体组织各占一半的地方易测定硬度)的深度为淬硬层深度。淬硬层越深，就表明GB9948石油裂化管的淬透性越好，如果淬硬层深度达到心部，则表明该钢全部淬透。
  GB9948石油裂化管的淬透性好坏对机械性能影响很大，但并非所有的机械零件都必须完全淬透。例如，承受弯、扭应力的轴类零件，表面热处理的零件等，只需要一定深度的淬硬层就已满足使用要求。
  GB9948石油裂化管的淬透性主要决定于临界冷却速度，临界冷却速度越小，GB9948石油裂化管的淬透性就越好，反之，则降低GB9948石油裂化管的淬透性。除Co以外，大多数合金元素都能显著提高钢的淬透性。
  应当注意的是，淬透性和淬硬性是两个不同的概念，不可混淆。淬硬性是指淬火后获得的 硬度，主要取决于马氏体中的含碳量。淬透性好的GB9948石油裂化管，它的淬硬性不一定高。如高碳工具钢与低碳合金钢相比，前者淬硬性高但淬透性低，后者淬硬性低但淬透性高。