精密钢管的类型
"精密钢管"一词不仅仅是单纯指一种精密钢管,而是表示一百多种工业精密钢管,所开发的每种精密钢管都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。有关精密钢管的进一步详细情况可参见由NiDI编制的"精密钢管指南"软盘。
幸而和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17~22%的铬,较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性,特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
精密钢管的优点--耐大气腐蚀
经验表明,大气的腐蚀程度因地域而异。为便于说明,建议把地域分成四类,即:乡村,城市,工业区和沿海地区。
乡村是基本上无污染的区域。该区人口密度低,只有无污染的工业。
城市为典型的居住、商业和轻工业区,该区内有轻度污染,例如交通污染。
工业区为重工业造成大气污染的区域。污染可能是由于燃油所形成的气体,例如硫和氮的氧化物,或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。空气中悬游的颗粒,像钢铁生产过程中产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。
沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是,海洋大气可以向内陆纵深蔓延,在海岛上更是如此,盛行风来自海洋,而且气候恶劣。例如,英国气候条件就是如此,所以整个 都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气,特别是由于蒸发造成盐沉积集聚,再加上雨水少,不经常被雨水冲刷,沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话,腐蚀性就更大。
精密钢管生产方式:
(3)长芯棒滚模拔制圆管工艺(图7)。中国北京科技大学研究成功的多辊滚模长芯棒拔制圆管的过程是:拔制前先将管头缩口,使之与芯棒锥形过渡区相配合以卡住管子。然后插入芯棒,且使长芯棒细端通过滚模。拔制时冷拔机钳口咬住芯棒细端做直线运动,并将管子和芯棒一起从滚模中拉出,实现管材减壁延伸变形,变单纯冷拔法为拔轧结合法。这种方法可获得大的道次变形量,可减少能量消耗,结构简单,管子表面质量好;缺点是脱棒较困难。
精密钢管的生产
用轧制、挤压、拉拔、锻造、焊接等方法生产圆形和各种异形断面的中空材。管材根据不同的用途,一般分为以下几大类:(1)管线管,用于流体和粒状固体的输送管道;(2)热交换用管,通过管壁进行内外热交换,如锅炉管、化工用管等;(3)石油地质用管,如石油、天然气和地质的钻采用管、石油钻井的套管和油管等;(4)结构用管,用于制作各种机器零件、各种机械架体和构筑物件等;(5)其他,如电缆用管、高压容器用管等。按生产方法分,有热轧无缝管、焊接管、冷加工管等。按断面形状分,有圆管和异形管。按纵断面形状分,有等断面管和变断面异形管。按管材材质分,有各种有色金属及其合金管、碳素结构精密钢管、合金结构精密钢管、高合金精密钢管、复合材料管(钢与不锈钢、钢与有色金属、钢与塑料)、镀层管、涂层管等。按管材外径与壁厚之比D/S分,有特厚管(D/S<10)、厚壁管(D/S=10~20)、薄壁管(D/S=20~40)、极薄壁管(D/S>40)。
精密钢管和异形结构管的尺寸与特性
精密钢管
精密钢管(未填充)的尺寸与特性各表中列出了标准管、厚壁管和特厚壁管的尺寸选用范围。关于完整的制造尺寸范围,请参阅制造厂样本。
异形结构管材
方形和短形结构管材(未填充)的尺寸与特性各表中列出了常用规格的选择范围。其他规格的尺寸与特性,请参阅制造厂样本。
这些尺寸与特性表是根据外圆角半径等于规定壁厚的两倍计算的。材料规范规定。外圆角半径变化范围可达到规定壁厚的三倍。这外变化范围在那些紧配合很重要的细节中应加以考虑
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精密钢管使用介绍:
在确定要选用的精密钢管类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。
然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。
在干燥的室内环境中使用430精密钢管效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍精密钢管。所以,304精密钢管广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中, 采用316精密钢管。
现在,人们已充分认识到了在结构应用中使用精密钢管的优越性。有几种设计准则中包括了304和316精密钢管。因为"双相"精密钢管2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。
产品形状
实际上,精密钢管是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的,而且还有许多特殊形状。常用的产品是用薄板和带钢制成的,也用中厚板生产特殊产品,例如,生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品,包括型材、棒材、线材和铸件。
表面状态
正如后面将谈到的,为了满足建筑师们美学的要求,已开发出了多种不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者无光泽的;可以是光面的、抛光的或压花的;可以是着色的、彩色的、电镀的或者在精密钢管表面蚀刻有图案,以满足设计人员对外观的各种要求。