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20锰25铝大口径钢管的加工制造工艺性能及可焊性

   2023铝大口径钢管,是我国工人阶级高举“鞍钢宪法”,结合我国资源特点创造的铁一锰一铝系统的低温用钢。对该钢种不仅进行了一系列低温性能试验,而且因陋就简、土法上马,成功地进行了目前我国最低的爆破试验温度-196℃低温压力容器爆破试验。结果表明,其综合性能良好。这种铁一锰一铝系统-196℃低温用钢的研制成功,将取代目前在深低温下广泛采用的镍、铬不锈钢及铜、铝等有色金属,而被用于深冷设备的制造方面,为我国深低温用钢开辟了一条新的道路。

    2023大口径钢管以热轧状态供货使用,其化学成分列于表10-26, 16毫米厚热轧板的机械性能列子表10 -27。从表10-26可看出,2023铝钢是以提高锰来获得奥氏体组织,并以铝来稳定奥氏体的单相奥氏体钢。其中加入了少量或微量的钒、氮等合金元素,以细化晶粒,进一步提高其性能。热轧状态的2023铝钢的晶粒度一般为7级。从表10-27中可看出,该钢种在-196℃温度下具有良好的低温韧性。

    2025铝大口径钢管的加工制造工艺性能及可焊性

    1、机械加工性能一般认为,高锰钢的加工性能较差,因此,有关单位对2023铝钢的机械加工性能进行了试验。从表面硬度来看,该钢种的硬度HB163207范围内,比18-8不锈钢的硬度HB= 212低。从机械加工情况来看,2023铝大口径厚壁钢管比一般普低钢硬,但与18-8不锈钢差不太多。实践表明,对这种钢是可以进行锯、刨、铣、车等各种机械加工的。

    2、加工成型性能通过低温爆破容器的制作表明,该钢种的加工成型性能良好。例如:4毫米热轧板冷卷成直径为250300毫米的圆筒,不感困难,卷后没发现任何缺陷;6毫米热轧板经冷冲以及20毫米热轧板经热冲成直径为300毫米,高为110毫米的封头,都很顺利;并可将20毫米的热轧板热卷成300毫米直径的圆筒。

    3、氧一乙炔切割性能

    氧一乙炔切割,是钢结构制造不可缺少的加工方法之一。对该钢种按表10-28中切割规范进行了氧一乙炔切割,切割后观察其切割边断面,仍为单相奥氏体组织,经硬度测定表明,硬度的变化也不大。又如在进行“铁研式”抗裂试验时,用氧~乙炔切割其坡口,焊接后经表面宏观检查,并取断面进行显微检查,均未发现裂纹。因此,可以认为2023铝钢是可以进行氧一乙炔切割的。

    4、氧一乙炔火焰矫正试验

    对2023铝大口径钢管进行加热后自然冷却、加热后水浇以及加热后锤击等三种不同方法的矫形试验。其加热板尺寸为350×350×16毫米(长×宽×厚),加热宽度为20-- 30毫米,加热温度为1080℃。矫形后拉伸及冷弯试验结果列于表10-29。拉伸试验表明,这三种矫形方法对2023铝钢的强度指标没什么影响。冷弯试验表明,加热后锤击和加热后水浇的矫形方法,使塑性有些降低;而加热后自然冷却的矫形方法,对塑性影响不大,冷弯180。仍合格。由此可见,该钢种在制造过程中可以进行氧一乙炔火焰矫正。

    5、可焊性试验

    (1)  刚性固定对接抗裂试验采用铁一-~铝焊条进行焊接,试验方法见附录Ⅷ。试验规范和结果列于表10-30。该试验表明,2023铝钢可焊性良好。

    (2)  十字接头抗裂试验方法详见附录Ⅷ。

    试验采用铁一锰一铝焊条。试验规范和结果列于表10-31。该试验也同样表明,2023大口径厚壁钢管具有满意的焊接性能。

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