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無縫鋼管與焊接鋼管鑑別方法

一位粉絲微信上面諮詢我,發了幾張圖片給我,讓我幫忙看一下他的這個鋼管無縫管還是焊接管,他的管子的尺寸是Φ133×4.5mm 的,管子的外徑是133mm厚度是4.5mm. 他與供貨方簽定的合同是Φ133×4.5mm的無縫鋼管,但是他懷疑遇到了奸商,給他的是焊接鋼管(有可能是焊管無縫化的鋼管,就是把焊管進行相關處理業內叫無縫化處理,用來冒充無縫鋼管,叫作無縫化鋼管,其實就是一種欺騙行為,焊管就是焊管,不管怎麼無縫化處理其本質還是焊管.),冒充無縫鋼管給他發的貨,騙了他.下圖是這位粉絲發的圖片,我發出來,讓眼尖的其它粉絲也一起分析一下:

20210120122350 69872 - 無縫鋼管與焊接鋼管鑑別方法20210120122351 21815 - 無縫鋼管與焊接鋼管鑑別方法20210120122352 62204 - 無縫鋼管與焊接鋼管鑑別方法20210120122353 39990 - 無縫鋼管與焊接鋼管鑑別方法

看看上面幾張圖片,眼尖的的粉絲可能已經看出來了,這幾張圖片可以明顯的看到焊管的痕跡,十有八九是焊管.
但是,發這幾張圖片不是本文的初衷,本文的初衷是 幫助大家 系統的梳理一下 怎麼鑑別無縫鋼管和焊接鋼管.廢話不多說,下面進入主題:
常見的鋼管主要有焊接鋼管和無縫鋼管兩種形式,在工程建設過程中,會結合具體施工情況選擇合適鋼管,並將成本作為首要因素.因此,本文從鋼管的性能、工藝以及辨別方法等方面對焊接鋼管和無縫鋼管進行辨別,希望對工程建設過程中鋼管的選擇提供借鑒.
隨著科學技術的不斷進步,我國的鋼管生產工藝也有了明顯的提升,當前,常見的鋼管主要有兩種形式,分別是焊接鋼管和無縫鋼管.由於焊接鋼管的造價明顯低於無縫鋼管,所以一些商家為了謀取更多的經濟利益,對焊接鋼管進行加工,進而冒充無縫鋼管,然後將其流入市場進行銷售,造成市場的混亂.從外表觀看加工處理的焊接鋼管並不能有效辨別,一旦在工程建設過程中,應該採用無縫鋼管的卻運用了焊接鋼管,將導致氣體或者液體洩露,嚴重者還容易引發爆炸,所以必須辨別焊接鋼管和無縫鋼管,從而確保工程質量.
焊接鋼管一般是將鋼帶或鋼板在外力的作用下,使之變形成圓形或者方形,然後再焊接表面的接縫,從而構成焊接鋼管.通常採用的工藝有電弧焊、高頻或低頻、冷軋製等,但採用這些工藝進行焊接都將導致鋼管有焊縫.當前,按照焊縫形狀可以分為直縫和螺旋焊接鋼管,但二者採用的工藝卻有所不同.螺旋鋼管利用埋弧焊進行焊接,該焊接方法具有焊接效率高、灰塵少等優勢.對於高頻或低頻焊接,主要是根據電磁感應原理,由於交流電荷在導體內將發生鄰近和渦輪熱效應,能夠實現將焊縫邊緣的鋼材達到熔融狀態,最終完成焊接.
無縫鋼管主要是將實心管坯或者鋼錠進行穿孔,製成毛管,並通過熱軋、冷軋、冷拔等加工處理,繼而形成無縫鋼管.由於無縫鋼管含有中孔截面,所以這個中空截面可以用作傳送流體的管道.

焊接鋼管和無縫鋼管辨別方法主要有三種:

1. 金相法

金相法是辨別焊接鋼管和無縫鋼管的主要方法之一.高頻電阻焊接鋼管並沒有添加焊接材料,所以焊接完成的鋼管中焊縫很窄,如果採用粗磨再腐蝕的方法並不能清晰的看到焊縫.一旦高頻電阻焊接鋼管焊接完成,並沒有經過熱處理,將導致焊縫組織與鋼管母材料有本質上的區別,此時,採用金相法可以辨別焊接鋼管和無縫鋼管.在對二者鋼管進行辨別過程中,需要在焊接處切取長度和寬度均為40mm的小樣,對其進行粗磨、細磨和拋光等處理,然後將其放在金相顯微鏡下觀察組織,當觀察到鐵素體和魏氏體、母材與焊縫區組織時,就可以準確辨別焊接鋼管和無縫鋼管.

2. 腐蝕法

在運用腐蝕法辨別焊接鋼管和無縫鋼管過程中,應在加工處理的焊接鋼管焊縫處進行打磨處理,打磨完成後應該能夠看到打磨過的痕跡,然後在焊縫處用砂紙打磨端面,並用5%的硝酸酒精溶液處理端面,如果出現一道明顯的焊縫,就可以證明這個鋼管是焊接鋼管.而無縫鋼管的端面經腐蝕後無明顯差異.

焊接鋼管的性能

焊接鋼管由於採用高頻焊接、冷軋製等工藝進行處理,所以其具有如下幾點性能.

  • 第一,保溫功能好.焊接鋼管管材熱損程度比較小,僅為25%,這樣不僅有利於運輸,而且降低了成本.
  • 第二,具有防水性和耐腐蝕性,在工程建設過程中,並不需要單獨設置管溝,只是將鋼管直接埋入地下或者水下即可,從而降低了工程的施工難度.
  • 第三,具有耐衝擊性.即便在低溫環境下,鋼管也不會受到損壞,所以其性能具有一定的優勢.

無縫鋼管的性能

由於無縫鋼管金屬材料拉伸強度較大,所以其抗破壞能力更強,而且其具有中空通道,所以能夠有效輸送流體,正是其輸送能力強,所以無縫鋼管的抗腐蝕能力高於焊接鋼管,並且其剛度比較大.因此,無縫鋼管承載的載荷越多,從而可以被廣泛應用於施工要求較高的工程.

3. 按照工藝辨別焊接鋼管和無縫鋼管

按照工藝對焊接鋼管和無縫鋼管進行辨別過程中,按照冷軋、擠壓等工藝進行焊接的都是焊接鋼管,此外,採用高頻、低頻電弧焊管和電阻焊管工藝對鋼管進行焊接時,會形成螺旋管焊和直縫管焊,將形成圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管、六角形鋼管、菱形鋼管、八角形鋼管,甚至是更加複雜的鋼管.總之,採用不同的工藝將形成不同形狀的鋼管,這樣可以清晰的辨別焊接鋼管和無縫鋼管.然而,按照工藝辨別無縫鋼管過程中,主要是根據熱軋和冷軋處理方式來辨別,而且無縫鋼管也主要有兩種形式,分別是熱軋無縫鋼管和冷軋無縫鋼管.熱軋無縫鋼管是通過穿孔、軋製等工藝形成,尤其是大口徑和厚度的無縫鋼管均採用這種工藝進行焊接;冷拉管是用管坯進行冷拉成型,材料的強度更低,但其外表及內控表面光滑.

4. 按用途分類辨別焊接鋼管和無縫鋼管

焊接鋼管的抗彎曲和抗扭強度更高,承重能力更足,所以其一般被廣泛應用於機械零件製造中.例如,石油鑽桿、汽車傳動軸、自行車架以及建築施工中用的鋼腳手架等均採用焊接鋼管製造而成.然而無縫鋼管由於具有中空截面,而且其周邊沒有接縫的長條鋼材,所以可以作為輸送流體的管道.比如,可以作為輸送石油、天然氣、煤氣、水等的管道.另外,無縫鋼管的抗彎曲強度比較小,所以一般被廣泛用於低中壓鍋爐過熱蒸汽管、沸水管及機車鍋爐用過熱蒸汽管.總之,通過用途的分類,可以明確的辨別焊接鋼管和無縫鋼管.
為了確保工程建設質量更高,必須對焊接鋼管和無縫鋼管加以辨別,然後採用合適的鋼管進行施工.在辨別焊接鋼管和無縫鋼管過程中,可以運用金相法和腐蝕法,通過觀察組織和焊縫,從而檢驗焊縫,最終對其進行準確辨別.同時,還可以根據兩種鋼管的性能、用途等對其予以區分,繼而選擇合理的鋼管進行施工.
說了這麼多,很多人可能還是沒有搞明白,到底怎麼操作?下面我們就來給朋友們講講具體的操作方法和步驟:

原理

宏觀鑑別:將製備好的鋼管試樣,肉眼或使用≤10倍的放大鏡觀察,發現有焊接現象,即焊縫區、熔合區和母材區完整的焊接形態特徵,鑑別為焊接鋼管,如果沒有焊接現象,即為無縫鋼管.
顯微鑑別:如宏觀難以鑑別,用金相顯微鏡做顯微鑑別,調整好金相顯微鏡的光路及放大倍數,從較低倍數開始,對整個橫截面進行觀察,發現有焊接跡象難以確認的,使用較高倍數進一步分析確認.根據是否存在焊接組織特徵,鑑別是焊接鋼管還是無縫鋼管.
參照GB/T 13298,在完整的橫截面上冷切割截取鋼管,熱切割要去除熱影響區.鋼管盡量採用全截面磨製拋光,如鋼管直徑較大不能全截面磨製拋光,可在橫截面上截成幾段,鋸口寬度不大於2 mm(推薦使用線切割),鋸口與該點切線之夾角不大於45°夾角,以保證不漏檢焊縫,鋸口與鋼管的示意圖,見圖1.

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圖1 鋸口角度示意圖

組織顯示方法

浸蝕法
侵蝕劑推薦選用3%~5%硝酸—乙醇溶液,也可選用其他金相組織顯示劑.在室溫通風處,將配製好的試劑,均勻浸泡或塗抹在待檢面上.浸蝕時間根據鋼種和試劑而定.腐蝕後清水沖洗、乙醇沖洗、熱風快速吹乾.
化學沉積膜法
成膜時要在通風處,將試樣浸入試劑中,觀察試樣顏色,試樣表面由黃到藍時要立即取出試樣,用清水沖洗,乙醇沖洗,熱風快速吹乾.

鑑別方法

放大倍數

10×、50×、100×、200×、500×等均可,根據檢測樣品的大小和顯微組織清晰程度而定,以能看清組織狀態、類別及是否經過焊接為準.

宏觀鑑別

經過上述製樣後,可使用放大倍數≤10倍的放大鏡觀察,參照圖2所示,圖中部是宏觀焊接形貌.
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  • 1——母材區
  • 2——焊縫區
  • 3——熔合區

顯微鑑別

如果宏觀沒有發現焊縫,可以使用顯微鏡檢測.沒有經過焊接的顯微組織,熱軋帶狀組織、孿晶組織、等軸晶粒等具有連續性.經過焊接的鋼管,焊接組織形貌特徵明顯.不銹鋼一般有敏化區、焊縫區、熔合區、母材四個區域,參見圖3.

20210120122951 43567 - 無縫鋼管與焊接鋼管鑑別方法

圖3 不銹鋼焊接區

  • 1——敏化區
  • 2——焊縫區
  • 3——熔合區
  • 4——母材區

焊接組織特徵

金相組織參考圖片:經過焊接的組織,有明顯的熔合區.焊縫處有冷卻結晶的組織,一般結晶有方向性.靠近焊縫母材處的熱影響區組織,有碳化物析出或組織粗大等特徵.

碳鋼焊接組織

放大倍數100倍,參考圖4—7;

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  • 1——熔合區
  • 2——焊縫區
  • 3——熱影響區

不銹鋼焊接組織

放大倍數50倍,參考圖7—8.
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  • 1——焊縫區
  • 2——熔合區
  • 3——母材區

以上文章主要對市場上面的常見的碳鋼和不銹管進行的鑑別分析,其它類型的鋼管的鑑別方法 以後有空了會再上傳,希望對大家有所幫助.

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(本平臺“www.tourochina.com“的部分圖文來自網絡轉載,轉載目的在於傳遞更多科技資訊。我們尊重原創,版權歸原作者所有,若未能找到作者和出處望請諒解,敬請聯系主編,進行删除或付稿費,多謝!)

參考文獻

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  • [4] 劉豐,王帥偉,陳雷等.大口徑厚壁無縫鋼管孔隙性缺陷的焊合問題[J].塑性工程學報,2014(04):102-108.
  • [5] 河北省地方標準 DB13/T 1484—2011
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