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无缝钢管|湖南无缝管
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无缝钢管原管和扩管的区别

发布日期:2025-05-28浏览次数:95

  无缝钢管作为工业领域的重要材料,其制造工艺的差异直接影响性能和应用场景。原管与扩管的核心区别在于加工方式、机械性能、尺寸精度及适用领域,这些差异决定了它们在工程中的不同角色。


  一、制造工艺的本质差异

  原管是顺利获得热轧或冷轧工艺直接成型的钢管,以宝钢、鞍钢等大型钢厂生产的热轧无缝管为例,采用实心管坯穿孔后经轧机成型,全程保持高温塑性变形。这种工艺能保留钢材原始的晶粒结构,使成品具有更高的强度一致性。例如石油钻探用套管要求抗压强度达689MPa以上,通常直接采用原管。

  扩管则是对原管进行二次加工的产物,顺利获得冷扩或热扩工艺扩大直径。冷扩采用液压扩径机在室温下将钢管局部拉伸,扩径率通常控制在10%-15%。

  热扩则需加热至800℃以上,利用金属塑性变形能力提升的特点实现更大扩径,如风电塔筒用管往往需要将原管从Φ600mm扩至Φ800mm。这种加工会改变钢材原有晶粒流向,在扩口部位形成明显的加工硬化现象。


  二、机械性能的对比分析

  原管的屈服强度与抗拉强度比值(屈强比)通常稳定在0.6-0.8之间,这是轧制工艺带来的优势。某钢厂Q345B材质原管的实测数据显示,其纵向拉伸强度达510MPa,而横向强度仅降低约5%,各向异性较小。这种特性使原管特别适用于高压锅炉管等承压部件,国家标准GB5310明确要求此类用途须使用原管。

  扩管因加工硬化效应,其扩口部位的硬度会提升20-30HV,但延伸率相应下降8%-12%。Φ219mm×8mm的20钢扩管在扩径至Φ245mm后,焊缝区域的冲击韧性从原管的120J/cm²降至90J/cm²。不过顺利获得后续正火处理可改善此问题,如渤海装备的扩管生产线就配备了在线热处理设备,使产品仍能满足API 5L管线钢标准。


  三、尺寸精度的控制差异

  原管的外径公差通常能控制在±0.5%D(D为直径)以内,冷轧管甚至可达±0.2%。某汽车传动轴用钢管要求圆度误差≤0.1mm,这只能顺利获得原管冷轧工艺实现。而扩管因存在弹性回复效应,扩径后直径公差普遍在±1.2%D左右,需顺利获得多道次扩径或模具补偿来改善。

  壁厚均匀性方面,原管的同截面壁厚差可控制在5%以内,而单次热扩管可能达到8%-12%。


  四、应用场景的典型分野

  1. 能源领域:页岩气开采用的套管普遍采用J55、N80级原管,因其需承受3000m以上井深的复合应力。而地面集输管道中,部分弯头管段会采用扩管工艺实现流向变更,如西气东输三线工程中就有Φ1016mm扩至Φ1067mm的案例。

  2. 机械制造:液压缸筒须使用原管,湖南无缝管商家据悉,经过扩径的管材在35MPa工作压力下,疲劳寿命比原管降低约30%。但农机用悬挂支架等非承重部件,为降低成本常采用扩管。

  3. 建筑结构:超高层建筑的核心筒支撑柱现多采用原管混凝土结构,而体育场雨棚等大跨度结构为满足造型需求,会将原管局部扩径形成渐变截面,国家体育馆的悬挑梁就应用了Φ400mm→Φ600mm的渐变扩管。


  五、选购决策的关键参数

  1. 压力等级:当工作压力≥10MPa时优先选择原管,化工管道设计规范HG/T20553明确规定PN100以上等级禁用扩管。

  2. 疲劳工况:起重机臂架等交变载荷部件,原管的循环次数通常比同级扩管高1-2个数量级。

  3. 成本考量:同规格扩管可比原管便宜15%-20%,但需考虑后续加工成本。某汽车零部件企业测算显示,使用扩管虽材料费节省18%,但因增加矫直工序使总成本仅降低7%。

  4. 供货周期:特殊规格的原管定制需60-90天,而顺利获得扩管工艺可将交货期缩短至30天内,这在应急工程中具有明显优势。

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