方管 矩形管材质分类方管按材质分:
普 碳钢方管、低合金方管。普碳钢分为:Q195、Q215、Q235、SS400、20#钢、45#钢等;低合金钢分为Q345、16Mn、Q390、 ST52-3等。市面上常见的一种为带钢/卷板冷弯成型经焊接加工而成的焊管方管;另一种圆形无缝管(焊管)改拔加工而成的冷拔无缝方管;方管矩形管按材质分:普碳钢方管Q235、20#钢、45#钢等、低合金方管Q345、16Mn等方管有无缝和焊缝之分用途:
1、方矩管壁厚的允许偏差,当壁厚不大于10mm时不得超过公称壁厚的正负10%, 当壁厚大于10mm时为壁厚的正负8%,弯角及焊缝区域壁厚除外。
2、 方矩管的通常交货长度为4000mm-12000mm,以6000mm和12000mm居多。方矩管允许交付不小于2000mm的短尺和非定尺产品,也可 以接口管形式交货,但需方在使用时应将接口管切除。短尺和非定尺产品的重量不超过总交货量的5%,对于理论重量大于20kg/m的方矩管应不超过总交货量 的10%方矩管
3、方矩管的弯曲度每米不得大于2mm,总弯曲度不得大于总长度的0.2%
4、方管按表面处理分: 热镀锌方管、电镀锌方管、涂油方管、富锌底漆方管、酸洗方管等等
矩形管规格:
20X30、 20X40、 25X40,25X50,30X40、30X50、30X60、30X70,30X90,40X50、40X60、40X80、40X100, 50X70、50X75,50X80、50X90、60X90、60X80、75X45、100X40、100X50、100X60、100X80、 100X120,100X150、120X50、120X60、120X80、120X140、120X160、125X75、140X80、 150X50、160X80、200X80、200X100、200X150、200X300、200X400、250X150、300X100、 300X150、300X180、300X400、300X500、300X600,350X150、350X250、350X300、400X100、 400X150,400X250、400X500、400X600、430X350、450X250等
圆成方时,所有区域发生2次变形,其中角部区域为同向2次变形,弯曲曲率逐道变小;边长区域为2次反向变形,从曲线反向变为直线。
圆成方的2次变形对角部和边长所造成了不同的应力和应变:
角部区域因2次空弯,外侧受拉伸晶粒被拉长,内侧因压缩晶粒被挤扁,导致中心层外侧减薄,内侧增厚,总体增厚,弯曲区伸长;
边长区域因第二次定径精整为反向变形,由曲线变形成为直线,中心层位置恢复。但定径精整并不能消除边长区域全部的弯曲应力,所以,边长区域存在着横向向内弯曲的残余应力。
圆成方时,带料所有部分都受到弯曲变形的影响,因而产生冷硬化现象,管子整体屈强比增加,延伸率下降。
排辊成方时,并不是所有区域发生2次变形,其中角部为同向2次变形,弯曲曲率逐道变小;边长区域则分为2部分,中间部分不变形,而靠近角部的两端部分发生2次反向变形,由曲线变为直线。
排辊成方的2次变形对角部和部分边长造成了不同的应力和应变:
角部区域与圆成方完全相同,因2次空弯,外侧受拉伸晶粒被拉长,内侧因压缩晶粒被挤扁,导致中心层外侧减薄,内侧增厚,总体增厚,弯曲区伸长;
边长靠近角部的区域,经第二次定径精整而成为直边,中心层位置恢复。但定径精整并不能消除边长区域全部的弯曲应力,所以,边长部分区域也存在着横向向内弯曲的应力。
排辊成方时角部区域和部分边长区域受到弯曲变形的影响,因而产生冷硬化现象,管子角部区域和部分边长区域屈强比增加,延伸率下降,未经冷弯的边长区域则保持母材的屈强比和延伸率。
直接成方时,所有区域产生1次变形,即角部的弯曲变形,边长部分不变形。
角部区域从直线弯折到90度,需要经过实弯和空弯2种弯曲方式,直接成方角部的1次变形对角部和部分边长造成的应力和应变:
实弯时受辊角R限制,内侧减薄,弯曲区缩短;
空弯时外侧受拉伸晶粒被拉长,内侧因压缩晶粒被挤扁,中心层外侧减薄,内侧增厚,弯曲区伸长。直接成方时,实弯与空弯对角部壁厚和成型线的影响是互补的。
直接成方时,角部区域受弯曲变形的影响,产生冷硬化现象,管子角部区域屈强比增加,延伸率下降,边长区域则保持母材的屈强比和延伸率。
需要指出,除了冷弯,焊缝对方矩管内应力也有很大的影响。方矩管的上边是焊接而成,焊接区包括熔融区和热影响区,在焊接区内,材料的原有晶粒结构被因熔融而形成新的晶粒结构,焊接区会产生横向和纵向收缩。横向收缩导致上边边长缩短,但因框形结构的限制,横向收缩量很小;纵向收缩则导致焊缝纵向缩短,管子向上翘曲。
消除焊接应力的最好方法是整体退火。
通过以上分析对比,我们可以知道,圆成方,排辊成方与直接成方,它们
的产品性状各有不同。
圆成方的管子性状
优点是管子外角相等。
缺点是角部增厚,外角R较大。特别是厚壁管(例如壁厚≥8mm以上时),
在由圆成型为方时,角部金属堆积情况尤其严重。这是因为圆成方成型全部是空弯,角部的金属堆积不可避免。考虑到堆积容易导致角部变厚甚至开裂,一般企业都通过增大角部的成型R,目的就是为了缓解角部变厚甚至开裂。这样,圆成方外角R较大,产品外形就显得不大方正,比较难看。圆成方的管子机械性能上整体屈服强度略有提高,延伸率则有较大降低。
排辊成方的管子性状基本与圆成方相同。
直接成方的管子性状
优点是直接成方的优点是内角较小,外形方正,角部屈服强度提高,总体延伸率不变。
缺点是上下角容易产生不相等现象。
冷拔无缝方矩管和无缝圆管改方管是两种不同的生产工艺,但是都叫圆变方。
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