厚壁钢管

　　厚壁钢管的不足之处是热成型及焊后热处理温度的确定都受到材料软化问题的限制。因此，在实际应用中为了避免热成型工艺对材料机械性能的影响，对板厚较小的材料，采用冷成型工艺进行厚壁钢管加工是一种既经济又实用的办法。实际上在厚壁钢管结构的应用中目前影响因素较小或不明显，因为厚壁钢管结构中的应用板料厚度主要集中在4mm以下;但当板厚超过25mm，在采用冷成型工艺进行厚壁钢管加工时，部分材料会发生断裂，断口呈纤维状，色泽灰暗，断口附近有宏观的塑性变形，这是属于后延性断裂特征。

　　第一，分析其断裂原因，除了温度，加载速度等外界因素对材料的断裂形式有很重要的影响之外，首先是厚壁钢管方面的因素，在生产薄板时，材料的压延量大，终轧温度低，组织细密，内外层均匀;而在轧制厚壁钢管时，材料的轧制次数少，终轧温度高，组织疏松，内外层均匀性较差。其次是材料的应力状态对冷成型工艺的影响，当板材比较薄时，材料在厚度方向变形比较容易，径向材料应变值小，沿厚度方向的应力也较小，其受力接近于平面状态;而厚壁钢管由于沿厚度方向的收缩变形受到很大的限制，进行冷弯加工时，在厚壁钢管的表面易形成微小裂纹，裂纹处形成三向应力，即所谓的平面应变状态使材料变脆，产生断裂。

　　第二，材料表面的温度冷硬化现象较薄板明显，硬度过高也是造成在冷弯加工中发生断裂的原因，部分材料虽然没有折断，但是，其冷弯表面已经有明显的裂纹，而且由于加工表面冷作硬化现象的发生，材料的塑性降低，一旦使用，也将对整个冷弯钢结构的强度，刚度，稳定性形成潜在的危险。在一些应用场合必须进行厚壁钢管的冷弯试验，控制设计弯曲半径满足基本孔型设计要求。

　　第三，冷弯成型过程是一个十分复杂的过程，如果设计不合理，在调试过程中会出现边部波浪，袋形波，纵向弯曲，角部皱褶，裂纹及扭曲等变形缺陷，这些问题往往在调试生产过程中才能发现，而一旦发现这些问题必须很好地解决，否则变形缺陷的存在会进一步破坏厚壁钢管的冷弯成型工艺性。厚壁钢管最主要的冷弯缺陷为冷弯裂纹，这是由厚壁钢管本身的材料特性决定的。袋形波的产生主要是由于厚壁钢管在弯曲过程中产生了横向拉伸的不均匀应力，应变，而板料沿厚度方向的应变相对较小，根据材料变形的泊松关系，必然会在变形比较集中的部位沿纵向出现收缩变形。而这种弹性变形的反复作用还会形成厚壁钢管表面裂纹的产生。边部波浪的产生主要是两种作用的综合：第一种同前面袋形波的作用机理相同;第二种是边缘部分的材料先是在外力作用下被拉伸剪切变长，后又再次被压缩剪切产生塑性变形造成边浪。

　　造成纵向弯曲的原因较多，其中一个很重要的原因是断面的边部在弯曲侧面时受到张紧力的作用，力图将整个断面沿纵向拉长，但张紧力不足以拉长整个刚性断面，导致轧件前端出现向上或向下弯曲的现象，厚壁钢管比薄板更容易产生纵向弯曲。目前由于设备装置有校直装置来弥补校正，所以并不为很多人重视。