В чём разница между горячекатаной бесшовной стальной трубой и холоднокатаной бесшовной стальной трубой? Является ли обычная бесшовная стальная труба горячекатаной бесшовной стальной трубой?
Холоднокатаные бесшовные стальные трубы обычно имеют малый диаметр, а горячекатаные бесшовные стальные трубы — большой. Точность холоднокатаных бесшовных стальных труб выше, чем у горячекатаных, но и цена у них выше.
Бесшовные стальные трубы делятся на горячекатаные (экструдированные) и холоднотянутые (катаные) в зависимости от используемых технологий производства. Холоднотянутые (катаные) трубы делятся на круглые и трубы специальной формы.
1) Горячекатаные бесшовные трубы различного назначения подразделяются на обычные стальные трубы, стальные трубы для котлов низкого и среднего давления, стальные трубы для котлов высокого давления, трубы из легированной стали, трубы из нержавеющей стали, трубы для крекинга нефти, геологические стальные трубы и другие стальные трубы. Холоднокатаные (диаметральные) бесшовные стальные трубы подразделяются на обычные стальные трубы, стальные трубы для котлов низкого и среднего давления, стальные трубы для котлов высокого давления, трубы из легированной стали, трубы из нержавеющей стали, трубы для крекинга нефти и другие стальные трубы, а также тонкостенные трубы из углеродистой стали, тонкостенные трубы из легированной стали и тонкостенные трубы из нержавеющей стали. Стальные трубы, стальные трубы специального профиля.
2) Наружный диаметр горячекатаных бесшовных труб различных размеров обычно превышает 32 мм, а толщина стенки составляет 2,5-75 мм. Диаметр холоднокатаных бесшовных труб может достигать 6 мм, а толщина стенки — 0,25 мм. Наружный диаметр тонкостенных труб может достигать 5 мм, а толщина стенки — менее 0,25 мм. Холодная прокатка обеспечивает более высокую точность размеров, чем горячая прокатка.
3) Технологические различия 1. Холоднокатаная формовочная сталь допускает локальное выпучивание сечения, что позволяет в полной мере использовать несущую способность стержня после выпучивания; в то время как горячекатаная сталь не допускает локального выпучивания сечения.
2. Причины остаточных напряжений в горячекатаной и холоднокатаной стали различны, поэтому и их распределение по поперечному сечению также сильно отличается. Распределение остаточных напряжений в холодноформованных тонкостенных стальных профилях имеет криволинейный характер, тогда как распределение остаточных напряжений в горячекатаных или сварных стальных профилях имеет пленочный характер.
3. Свободная крутильная жесткость горячекатаной стали выше, чем у холоднокатаной стали, поэтому сопротивление кручению горячекатаной стали лучше, чем у холоднокатаной стали.
4) Различные преимущества и недостатки. Холоднокатаные бесшовные трубы представляют собой стальные листы или полосы, которые обрабатываются для получения различных типов стали методом холодной вытяжки, холодной гибки и холодной вытяжки при комнатной температуре.
Преимущества: высокая скорость формования, большой объем производства, отсутствие повреждений покрытия, возможность изготовления изделий с различными формами поперечного сечения в соответствии с условиями эксплуатации; холодная прокатка вызывает значительную пластическую деформацию стали, тем самым повышая предел текучести стали.
Недостатки: 1. Хотя в процессе формования не происходит термопластического сжатия, в сечении все же остаются остаточные напряжения, которые неизбежно влияют на общие и локальные характеристики устойчивости стали к изгибу; 2. Холоднокатаная профильная сталь, как правило, имеет открытое сечение, что приводит к низкой жесткости на свободное кручение. Она легко скручивается при изгибе, легко деформируется и скручивается при сжатии, и обладает низкой устойчивостью к кручению; 3. Толщина стенок холоднокатаной стали мала, а углы соединения пластин не утолщены, поэтому способность выдерживать локальные сосредоточенные нагрузки слаба.
Бесшовные трубы горячей прокатки отличаются от бесшовных труб холодной прокатки. Бесшовные трубы холодной прокатки изготавливаются при температуре ниже температуры рекристаллизации, а бесшовные трубы горячей прокатки — при температуре выше температуры рекристаллизации.
Преимущества: Позволяет разрушить литую структуру слитка, измельчить зерно стали, устранить дефекты структуры, сделать структуру стали плотной и улучшить механические свойства. Это улучшение в основном проявляется в направлении прокатки, благодаря чему сталь в определенной степени перестает быть изотропной; пузырьки, трещины и рыхлость, образующиеся в процессе литья, также могут быть сварены при высокой температуре и высоком давлении.
Недостатки: 1. После горячей прокатки неметаллические включения (в основном сульфиды, оксиды и силикаты) внутри стали прессуются в тонкие листы, и происходит расслоение (межслойное расслоение). Расслоение значительно ухудшает прочностные характеристики стали по толщине, и при усадке сварного шва может произойти межслойное разрывное разрушение. Локальная деформация, вызванная усадкой сварного шва, часто достигает нескольких раз предела текучести, что значительно превышает деформацию, вызванную нагрузкой;
2. Остаточные напряжения, вызванные неравномерным охлаждением. Остаточные напряжения — это внутренние напряжения саморавновесия без внешнего воздействия. Горячекатаные профили различного сечения имеют такие остаточные напряжения. Как правило, чем больше размер сечения стального профиля, тем больше остаточное напряжение. Хотя остаточные напряжения самобалансируются, они все же оказывают определенное влияние на характеристики стального элемента под действием внешней силы. Например, они могут негативно влиять на деформацию, стабильность и усталостную прочность.
3. Толщину и ширину горячекатаных стальных изделий сложно контролировать. Нам хорошо известны процессы термического расширения и сжатия. Потому что, даже если длина и толщина соответствуют стандартам, после окончательного охлаждения возникает определенная отрицательная разница. Чем больше эта отрицательная разница, тем толще изделие и тем заметнее его характеристики.