這些因素會(huì)影響316L不銹鋼制品管膨脹性能
概述: 316L不銹鋼屬于低碳奧氏體不銹鋼，Mo元素的加入增強(qiáng)了抗氯化物腐蝕能力，抗晶間腐蝕能力優(yōu)于304不銹鋼，316L不銹鋼因其良好的綜合性能被廣泛應(yīng)用于制造石化行業(yè)，之前的文章...
316L不銹鋼屬于低碳奧氏體不銹鋼，Mo元素的加入增強(qiáng)了抗氯化物腐蝕能力，抗晶間腐蝕能力優(yōu)于304不銹鋼，316L不銹鋼因其良好的綜合性能被廣泛應(yīng)用于制造石化行業(yè)，之前的文章已經(jīng)講過(guò)316L不銹鋼制品管的耐腐蝕性能，本期就來(lái)說(shuō)一說(shuō)影響316L不銹鋼制品管膨脹性能的因素。
1#管和2#管(2#管已經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑)這兩段鋼管是從同一個(gè)316L不銹鋼焊管上切下的，用來(lái)徑向膨脹的。
316L不銹鋼制品管的膨脹采用液壓機(jī)自上而下脹接工藝完成，液壓機(jī)底座固定，壓頭向下施加與膨脹套軸向一致的載荷，膨脹錐在導(dǎo)向段的引導(dǎo)下緩慢進(jìn)入管道，管道在巨大的接觸應(yīng)力下開(kāi)始膨脹變形。
1、長(zhǎng)度
管道膨脹后，徑向增加量可稱為膨脹變形程度，也稱為膨脹率，由于內(nèi)徑的增加，長(zhǎng)度和厚度上的材料消耗被用來(lái)增加管體的體積。膨脹后，1#管和2#管的長(zhǎng)度縮短。
2、壁厚
采用定點(diǎn)壁厚測(cè)量的方法，兩段不銹鋼管的原始壁厚不均勻，膨脹后的壁厚變化范圍也不同，壁厚不均勻性是遺傳的，膨脹鋼管的壁厚不均勻性會(huì)增加。
管道壁厚的減小必然與原始壁厚有關(guān)，鋼管膨脹后，仍然會(huì)有厚邊和薄邊，薄邊的壁厚變化大于厚邊，原因包括:套管具有原始壁厚不均勻性，薄邊的變形阻力低于厚邊，套管在相同接觸應(yīng)力下會(huì)先變形;膨脹力的微小偏差也會(huì)增加壁厚的不均勻性;膨脹錐的加工精度也會(huì)影響管道壁厚的變化;為了保證膨脹管的使用性能，必須嚴(yán)格控制原始壁厚誤差，套管壁厚不均勻性可按冷加工管的經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，選擇材質(zhì)均勻、原始壁厚不均勻性小的管道。
3、硬度
316L不銹鋼制品管在塑性變形過(guò)程中的加工硬化，即晶格畸變、晶粒伸長(zhǎng)和細(xì)化、亞結(jié)構(gòu)或不均勻變形等。增加了管材的強(qiáng)度和硬度，但降低了塑性指標(biāo)。材料的晶粒發(fā)生形變，晶格能增加，晶界附近發(fā)生位錯(cuò)堆積，晶粒內(nèi)形成位錯(cuò)糾纏，晶粒破碎也會(huì)導(dǎo)致晶界面積增大，電化學(xué)活性增加。這些都增加了材料的抗變形性和硬度。
膨脹后，316L不銹鋼的平均硬度大幅增加，硬度值波動(dòng)較大。這是由于膨脹引起的管道不均勻變形和殘余應(yīng)力，使得管道的硬度也不均勻。
4、膨脹性
膨脹力是膨脹變形最基本的參數(shù)，是設(shè)計(jì)和校核膨脹工具強(qiáng)度的重要根據(jù)。它的取值是否合適，直接影響到膨脹操作的效果。由于2#管已經(jīng)潤(rùn)滑，所需的膨脹力比1#管小得多。在膨脹過(guò)程中，316L不銹鋼管的膨脹力有兩個(gè)峰值。首先膨脹錐對(duì)管壁施加壓力，使管壁開(kāi)始屈服，但部分膨脹力會(huì)被材料本身的變形阻力抵消，然后膨脹力會(huì)增大，直到膨脹錐的所有錐面都進(jìn)入管內(nèi)，管也開(kāi)始屈服，這就是峰值第一次出現(xiàn)的時(shí)刻。
當(dāng)膨脹錐完全進(jìn)入管內(nèi)時(shí)，峰值再次出現(xiàn)，此時(shí)，膨脹錐的定徑區(qū)與管壁完全接觸，產(chǎn)生非常大的摩擦力，膨脹過(guò)程穩(wěn)定后，膨脹力會(huì)逐漸減小，直至穩(wěn)定。影響膨脹力的因素很多，包括膨脹錐角、摩擦阻力、管材性能、變形程度和膨脹率等。膨脹前應(yīng)做好相應(yīng)準(zhǔn)備，確保擴(kuò)建過(guò)程順利進(jìn)行。
以上內(nèi)容是影響316L不銹鋼制品管膨脹性能的因素，通過(guò)以上介紹可知，不銹鋼管的加工硬化發(fā)生在徑向膨脹后，布氏硬度和抗拉強(qiáng)度顯著提高;在膨脹試驗(yàn)中，316L不銹鋼所需的膨脹力有兩個(gè)峰值，潤(rùn)滑處理可有效降低摩擦阻力，316L不銹鋼制品管膨脹后變形不均勻程度增大；管材冷加工經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)可用于確定膨脹管壁厚不均勻性，同時(shí)加強(qiáng)膨脹管加工的質(zhì)量控制，選擇合適的膨脹工藝，確保膨脹后的使用性能。
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