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螺旋钢管是以带钢卷板为原材料,经常温挤压成型,以自动双丝双面埋弧焊工艺焊接而成的螺旋缝钢管。它有着近100年的历史,首先德国人于1885年发明二辊斜扎穿孔机,1981年又发明了周期扎管机;接着1903年瑞士人施蒂费尔发明自动扎管机(也称顶头式扎管机),开始形成近代螺旋钢管工业;20世纪30年代由于采用了三辊扎管机,挤压机,周期式冷扎管机,改善了钢管的品种质量;60年代由于连扎管机的改进,三辊穿孔机的出现,特别是应用张力减径机和连铸坯的成功,提高了生产效率,增强了螺旋钢管与焊管竞争的能力;70年代螺旋管与焊管钢材正并驾齐驱,世界螺旋钢管产量以每年5%以上的速度递增;中国1953年后重视发展螺旋钢管工业,已初步形成扎制各种大、中、小型管材的生产体系。
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热轧圆钢的规格为5.5-250毫米,其中,5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆供应,常用作钢筋、螺栓及各种机械零件:大于25毫米的热轧圆钢,主要用于制造机械零件或作无缝钢管坯。具有淬透性好、硬度高、耐磨性好、热处理变形小等优点,常用于制作承受重负荷、生产批量大、形状复杂的冷作模具。但该Q345B低合金圆钢在使用过程中容易出现脆性大等问题。研究表明,改善Q345B低合金圆钢中碳化物的形态和分布可有效改善钢材材料韧性。常见的工艺有锻造预热淬火、固溶双细化工艺、降温淬火、等温淬火等。其中固溶双细化处理是利用热处理方式,使碳化物细化、棱角圆整化,同时使奥氏体晶粒超细化。其工艺的主要措施是高温固溶和循环细化。高温固溶可以改善碳化物的形态和粒度;循环细化的目的在于使奥氏体晶粒超细化。真空热处理与普通热处理相比有许多突出的特点,如可防止Q345B低合金圆钢表面氧化、脱碳;淬火变形小;工艺的稳定性、重复性好;操作、自动化程度高、工作环境好等。随着要求越来越高,Q345B低合金圆钢的真空热处理受到越来越多的关注。
螺旋钢管将带钢送入焊管机组,经多道轧辊滚压,带钢逐渐卷起,形成有开口间隙的圆形管坯,调整挤压辊的压下量,使焊缝间隙控制在1~3mm,并使焊口两端齐平。如间隙过大,则造成邻近效应减少,涡流热量不足,焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大,焊接热量过大,造成焊缝烧损;或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑,影响焊缝表面质量。将管坯的两个边缘加热到焊接温度后,在挤压辊的挤压下,形成共同的金属晶粒互相渗透、结晶,终形成牢固的焊缝。螺旋钢管若挤压力过小,形成共同晶体的数量就小,焊缝金属强度下降,受力后会产生开裂;如果挤压力过大,将会使熔融状态的金属被挤出焊缝,不但降低了钢材焊缝强度,而且会产生大量的内外毛刺,甚至造成焊接搭缝等缺陷。