Zunächst zur Materialvorstellung von nahtlosen 15CrMoG-Stahlrohren
Chemische Zusammensetzung: 15CrMoG ist ein niedriglegierter, perlitischer, hitzebeständiger Stahl. Sein Kohlenstoffgehalt (C) liegt üblicherweise zwischen 0,12 und 0,18 %, der Chromgehalt (Cr) zwischen 0,8 und 1,2 % und der Molybdängehalt (Mo) zwischen 0,4 und 0,6 %. Kohlenstoff verleiht dem Stahl seine Grundfestigkeit, Chrom verbessert seine Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit, und Molybdän erhöht hauptsächlich die thermische Festigkeit, d. h. die Festigkeit und Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen. Gleichzeitig enthält der Stahl geringe Mengen an Silicium (Si), Mangan (Mn) und anderen Elementen. Silicium verbessert die Festigkeit und Härte des Stahls, Mangan die Zähigkeit.
Zweitens, der Produktionsprozess von nahtlosen 15CrMoG-Stahlrohren
1. Schmelzprozess: Üblicherweise wird Stahl im Elektroofen oder im Konverterverfahren hergestellt. Dabei müssen Menge und Reihenfolge der verschiedenen Legierungselemente genau kontrolliert werden. Beispielsweise werden Chrom- und Molybdänlegierungen in der Regel erst dann zugegeben, wenn der flüssige Stahl die gewünschte Temperatur und Zusammensetzung erreicht hat, um ein vollständiges Aufschmelzen und eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten.
2. Walzprozess: einschließlich Warmwalzen und Kaltwalzen (Kaltziehen). Beim Warmwalzen wird der Stahlblock auf eine höhere Temperatur (in der Regel ca. 1100–1200 °C) erhitzt, mit einer Lochmaschine gelocht und anschließend in einem Rohrwalzwerk zu einem Stahlrohr mit dem gewünschten Außendurchmesser und der gewünschten Wandstärke gewalzt. Das Kaltwalzen (Kaltziehen) basiert auf dem Warmwalzen und erfolgt durch Ziehen oder Kaltwalzen mit einer Matrize bei Raumtemperatur. Dadurch erhält das Stahlrohr eine höhere Maßgenauigkeit und bessere Oberflächenqualität, jedoch ist die Produktionseffizienz dieses Verfahrens relativ gering und die Kosten sind hoch.
3. Wärmebehandlungsverfahren: Dieses Stahlrohr wird normalisiert und anschließend angelassen. Die Normalisierungstemperatur liegt üblicherweise zwischen 900 und 960 °C. Ziel des Normalisierens ist die Kornfeinung sowie die Verbesserung der Festigkeit und Zähigkeit des Stahls. Die Anlasstemperatur beträgt etwa 650 bis 750 °C. Das Anlassen dient hauptsächlich dem Abbau der beim Normalisieren entstandenen inneren Spannungen und der Verbesserung der Gesamteigenschaften des Stahlrohrs.
4. Fehlererkennung: Zur Qualitätssicherung von Stahlrohren werden Wirbelstrom- und Ultraschallprüfung eingesetzt. Die Wirbelstromprüfung dient hauptsächlich der Erkennung von Oberflächenfehlern und Fehlern in Oberflächennähe. Sie basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Beim Durchlaufen der Detektionsspule des Wirbelstromprüfgeräts verursacht ein Oberflächenfehler oder ein Fehler in Oberflächennähe Wirbelstromänderungen, die detektiert werden. Die Ultraschallprüfung dient der Erkennung von Fehlern im Inneren des Stahlrohrs. Sie nutzt die Reflexion und Brechung von Ultraschallwellen im Rohrinneren. Durch die Analyse dieser Signale wird festgestellt, ob Fehler im Rohrinneren vorhanden sind.
Drittens die Leistungsmerkmale von nahtlosen 15CrMoG-Stahlrohren
1. Hochtemperaturverhalten: Nahtlose Stahlrohre aus 15CrMoG weisen auch bei hohen Temperaturen gute mechanische Eigenschaften auf. Selbst bei Temperaturen um 550 °C behalten sie ihre hohe Festigkeit und Kriechfestigkeit. Beispielsweise halten die Stahlrohre in Dampfleitungen von Wärmekraftwerken dem Druck von Hochtemperaturdampf stand und gewährleisten so einen langfristig stabilen Betrieb der Rohrleitung.
2. Korrosionsbeständigkeit: Dank des Gehalts an Chrom und Molybdän weist dieses Stahlrohr eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. In einer Umgebung mit Wasserdampf, Kohlendioxid und anderen Medien bietet es wirksamen Schutz vor Korrosion und reduziert den Korrosionsverlust der Rohrwand.
3. Schweißverhalten: Das Schweißverhalten ist gut, jedoch sind während des Schweißprozesses einige Punkte zu beachten. Beispielsweise ist vor dem Schweißen in der Regel eine Vorwärmung erforderlich, die bei etwa 150–200 °C erfolgen sollte. Nach dem Schweißen ist eine geeignete Wärmebehandlung notwendig, um die Qualität der Schweißverbindung zu gewährleisten.
Viertens, das Anwendungsgebiet von nahtlosen 15CrMoG-Stahlrohren
In der petrochemischen Industrie dient es dem Transport von Öl, Erdgas und chemischen Rohstoffen unter hohen Temperaturen und hohem Druck. Beispielsweise spielt es eine wichtige Rolle in den Hochtemperatur-Öl- und Gasleitungen von Raffinerien. In der Energiewirtschaft wird es hauptsächlich für Dampfleitungen, Überhitzer und Zwischenüberhitzer in Wärmekraftwerken verwendet, um den Transport von Hochtemperaturdampf und die Umwandlung von Wärmeenergie zu gewährleisten. Im Kesselbau ist es ein Schlüsselmaterial für die Herstellung von Mittel- und Niederdruckkesseln und trägt wesentlich zu deren sicherem und stabilem Betrieb bei.
Veröffentlichungsdatum: 27. Mai 2025