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不銹鋼管在電力工業和汽車工業領域中的具體應用
發布者:不銹鋼管廠(www.0000317.buzz) 發布時間:2020/6/28 閱讀:221

  目前,全世界都在擴大不銹鋼應用領域。不同用途的不銹鋼管需求猛增的快速擴張,目前國內產不銹鋼管遠遠不能滿足需求。其中一個重要表現就是,有需求潛力的應用領域正在不斷被開拓,比如節能和新能源、環境和安全、航空航天、能源發電等。未來的民用領域將是不銹鋼管的一個巨大市場。不銹鋼管行業的無序發展和競爭有必要受到重視和規范,從生產到銷售各企業應該自律,使我國的不銹鋼管行業得到長足的發展。

 


  眾所周知,點腐蝕金屬材料接觸某些溶液,表面上產生點狀局部腐蝕,蝕孔隨時間的延續不斷加深,甚至穿孔,稱為點腐蝕,亦稱點蝕或孔蝕。通常點腐蝕的蝕孔很小,直徑比深度小得多,被腐蝕產物覆蓋,不易發現,因此,點腐蝕是一種危害很大的、劇烈的局部腐蝕形態。金屬浸入含有某些活化陰離子(特別是氯離子)的溶液中,只要腐蝕電位達到或超過點蝕電位(或稱擊穿電位),就能產生點腐蝕。點腐蝕的發展是一個在閉塞區內的自催化過程。在有一定閉塞性的蝕孔內,溶解的金屬離子濃度大大增加。為保持電荷平衡,氯離子不斷遷入蝕孔,導致氯離子富集。高濃度的金屬氯化物水解,產生氫離子,由此造成蝕孔內的強酸性環境,又會進一步加速蝕孔內金屬的溶解和溶液氯離子濃度的增高和酸化。蝕孔內壁處于活化狀態(構成腐蝕原電池的陽極),而蝕孔外的金屬表面仍呈鈍態(構成陰極),由此形成了小陽極/大陰極的活化—鈍化電池體系,使點腐蝕急速發展。不銹鋼表面的附著物、沉積物和電化學不均勻性是導致點蝕的重要原因,如表面沾有鐵質微粒或污垢,鈍化層存在劃痕或擦傷,焊縫上的弧坑、氣孔、飛濺,這些都是鈍化層的薄弱環節,容易形成點蝕核心。應力腐蝕破裂應力腐蝕是奧氏體不銹鋼管在氯離子、機械拉應力和溫升作用下發生的一種破壞現象。電力工業中經常提到的也是應用最多的換熱器材料就是奧氏體不銹鋼,奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加鉻、鎳含量并加入鉬、銅、硅、鈮、鈦等元素發展起來的高Cr-Ni系列鋼。其常見腐蝕形式有均勻腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕、磨損腐蝕、微生物腐蝕和應力腐蝕開裂等很多種,在電廠不銹鋼換熱器上表現出來的腐蝕以點腐蝕和應力腐蝕為主。防止不銹鋼在水中局部腐蝕破壞,選擇合適的合金材料根據電廠的水質情況,特別是選擇既耐腐蝕又經濟的不銹鋼管材。不銹鋼管、換熱器的交貨狀態應為消除應力退火狀態。凝汽器的不銹鋼管最好不采用焊接方式進行安裝,以免產生殘余應力。焊薄壁管時,應避免因對得不直所產生的不均形變帶來外加應力。用緩蝕劑防止應力腐蝕破裂奧氏體不銹鋼的應力腐蝕破裂發生在活化電位區,必須使用吸附型緩蝕劑將其覆蓋。吸附型緩蝕劑的主要成分是有機雜環化合物和有機胺為主體的衍生物,這類緩蝕劑分子結構具有不對稱性,分子由極性基和非極性基組成,極性基在腐蝕介質中對金屬表面有良好的吸附性。這種吸附一方面改變了金屬表面的電荷狀態和界面性質,使金屬表面的能量狀態趨于穩定,增加腐蝕反應活化能,減緩腐蝕速度;另一方面,非極性基的隔離作用將金屬表面和腐蝕介質隔開,阻礙電化學反應相關的電荷或物質的轉移,從而減緩腐蝕。

 

  由于不銹鋼在許多化學介質中具有高度的穩定性,并且能耐高溫氣體腐蝕,在電力工業中的應用越來越廣泛。在發電廠,不銹鋼主要用來制造凝汽器等換熱器的冷卻管。隨著不銹鋼的大量使用,換熱器的腐蝕問題成為焦點。電力工業包括核電工業,對不銹鋼管的需求量也很大,該行業主要使用不銹鋼無縫管,具體應用領域為:電站鍋爐管、電站供水管道、蒸發器傳熱管等,例如:電站用鍋爐管、傳熱管,據調查,一臺60萬千瓦的鍋爐用各種規格鋼管455噸,每座60萬千瓦的核電站需用蒸發器“U”形傳熱管100噸。此外,還有大量的堆內構件用不銹鋼精密管和控制棒、核燃料包套管等。目前在我國燃煤火電機組的鍋爐重要受壓部件——過熱器和再熱器部件中,國內大型鋼廠太鋼已經開發出了填補國內生產超(超)臨界電站鍋爐用無縫鋼管坯空白的新品,達到了國際同類產品先進水平,可替代進口,國內企業也已經開發了超(超)臨界電站鍋爐用無縫鋼管,也為核電行業的鍋爐管應用奠定了基礎。而目前核電站蒸發器“U”形管則基本依靠進口。據報道,中國有5座電站正在建設,6座列入計劃,19座正在籌劃,估計電站建設、維修每年需要各類不銹鋼管25600噸左右。

 

  汽車工業是當前發展最快的不銹鋼管應用領域。瑞典等國已大量使用不銹鋼車輛。日本從80年代開始推廣,目前其不銹鋼火車車輛已達60%。轎車工業是不銹鋼管應用的開發重點。

 

  汽車焊接不銹鋼工業管中鋼管是最重要的物種之一,如精密焊接不銹鋼管,有汽車傳動軸管焊接的鋼管,二手汽車消聲器管汽車冷凝器管,汽車的排氣管,汽車推力管等。

 

  汽車半軸套管的無縫鋼管、優質碳素結構鋼和合金鋼熱軋無縫鋼管用于制造汽車半軸套管及驅動橋殼軸管,其中汽車的不銹鋼管也有許多。不銹鋼管主要用于汽車排氣系統中,占比超過1/2的汽車不銹鋼,鐵素體不銹鋼占80%。汽車發動機廢氣通過排氣,進氣歧管,前管,軟管,轉換器,中心管消聲器的最后流出。排氣系統常用鋼409L,436L和其他。

 

  汽車消聲器不銹鋼管需求量約占1.5%,使用不銹鋼無縫和焊管比約為2:1。此外,還有懸臂架管后軸的底盤,底盤前橋總成,鋼管套筒軸承襯套,剎車踏板軸承管;空調系統使用管主冷卻水管道,空調管;轉向阻尼器的鋼管缸,貯液筒,空心軸管系統;用于座架座管;超高強度鋼的側門保險杠。可見,不銹鋼鋼管被廣泛應用于汽車。

 

  汽車消聲器主要使用不銹鋼焊管。在未來一段時間內,作為一種過渡性方案的混合動力系統將是新能源汽車的快速發展,甚至純電動汽車,也需要無縫不銹鋼管,如電動車的阻尼。一些汽車制造商開發出實用新型電動四輪車底盤,汽車的車架雙導軌,前、后部支架和鋼管固定連接形成一個整體的底盤。國內眾多鋼管制造商開發電動汽車和電動汽車冷軋鋼管阻尼鋼管,電動車需要更高的冷軋鋼管的機械性能,因此原料的化學成分,擴展的性能要求較高。據測算,汽車用到的不銹鋼管占到整個下游對不銹鋼管用量的1.5%,而不銹鋼無縫管和焊管的使用比例大約2:1。

 

  據測算,上海大眾的桑塔納B5型豪華轎車,每輛用不銹鋼管20~25千克,年需求不銹鋼管2000~3000噸。中美合資生產的別克轎車,每輛需用不銹鋼管25~30千克,年需求不銹鋼管2500~3000噸,僅這兩項年消耗不銹鋼管5000~6000噸。汽車關鍵零部件中,如客車不銹鋼鋼管平均每輛用約37千克。我國的汽車高強度緊固件,從國外采購供應國內不少于25%。據去年我國的汽車生產和銷售情況分析,可預計今年有5%的增長率。目前,寶鋼等國內企業看好這一市場,致力于不銹鋼無縫鋼管的發展。

 
 

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