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不锈钢管在电力工业和汽车工业领域中的具体应用
发布者:不锈钢管厂(www.mycyberit.com) 发布时间:2020/6/28 阅读:214

  目前,全世界都在扩大不锈钢应用领域。不同用途的不锈钢管需求猛增的快速扩张,目前国内产不锈钢管远远不能满足需求。其中一个重要表现就是,有需求潜力的应用领域正在不断被开拓,比如节能和新能源、环境和安全、航空航天、能源发电等。未来的民用领域将是不锈钢管的一个巨大市场。不锈钢管行业的无序发展和竞争有必要受到重视和规范,从生产到销售各企业应该自律,使我国的不锈钢管行业得到长足的发展。

 


  众所周知,点腐蚀金属材料接触某些溶液,表面上产生点状局部腐蚀,蚀孔随时间的延续不断加深,甚至穿孔,称为点腐蚀,亦称点蚀或孔蚀。通常点腐蚀的蚀孔很小,直径比深度小得多,被腐蚀产物覆盖,不易发现,因此,点腐蚀是一种危害很大的、剧烈的局部腐蚀形态。金属浸入含有某些活化阴离子(特别是氯离子)的溶液中,只要腐蚀电位达到或超过点蚀电位(或称击穿电位),就能产生点腐蚀。点腐蚀的发展是一个在闭塞区内的自催化过程。在有一定闭塞性的蚀孔内,溶解的金属离子浓度大大增加。为保持电荷平衡,氯离子不断迁入蚀孔,导致氯离子富集。高浓度的金属氯化物水解,产生氢离子,由此造成蚀孔内的强酸性环境,又会进一步加速蚀孔内金属的溶解和溶液氯离子浓度的增高和酸化。蚀孔内壁处于活化状态(构成腐蚀原电池的阳极),而蚀孔外的金属表面仍呈钝态(构成阴极),由此形成了小阳极/大阴极的活化—钝化电池体系,使点腐蚀急速发展。不锈钢表面的附着物、沉积物和电化学不均匀性是导致点蚀的重要原因,如表面沾有铁质微粒或污垢,钝化层存在划痕或擦伤,焊缝上的弧坑、气孔、飞溅,这些都是钝化层的薄弱环节,容易形成点蚀核心。应力腐蚀破裂应力腐蚀是奥氏体不锈钢管在氯离子、机械拉应力和温升作用下发生的一种破坏现象。电力工业中经常提到的也是应用最多的换热器材料就是奥氏体不锈钢,奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加铬、镍含量并加入钼、铜、硅、铌、钛等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。其常见腐蚀形式有均匀腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、磨损腐蚀、微生物腐蚀和应力腐蚀开裂等很多种,在电厂不锈钢换热器上表现出来的腐蚀以点腐蚀和应力腐蚀为主。防止不锈钢在水中局部腐蚀破坏,选择合适的合金材料根据电厂的水质情况,特别是选择既耐腐蚀又经济的不锈钢管材。不锈钢管、换热器的交货状态应为消除应力退火状态。凝汽器的不锈钢管最好不采用焊接方式进行安装,以免产生残余应力。焊薄壁管时,应避免因对得不直所产生的不均形变带来外加应力。用缓蚀剂防止应力腐蚀破裂奥氏体不锈钢的应力腐蚀破裂发生在活化电位区,必须使用吸附型缓蚀剂将其覆盖。吸附型缓蚀剂的主要成分是有机杂环化合物和有机胺为主体的衍生物,这类缓蚀剂分子结构具有不对称性,分子由极性基和非极性基组成,极性基在腐蚀介质中对金属表面有良好的吸附性。这种吸附一方面改变了金属表面的电荷状态和界面性质,使金属表面的能量状态趋于稳定,增加腐蚀反应活化能,减缓腐蚀速度;另一方面,非极性基的隔离作用将金属表面和腐蚀介质隔开,阻碍电化学反应相关的电荷或物质的转移,从而减缓腐蚀。

 

  由于不锈钢在许多化学介质中具有高度的稳定性,并且能耐高温气体腐蚀,在电力工业中的应用越来越广泛。在发电厂,不锈钢主要用来制造凝汽器等换热器的冷却管。随着不锈钢的大量使用,换热器的腐蚀问题成为焦点。电力工业包括核电工业,对不锈钢管的需求量也很大,该行业主要使用不锈钢无缝管,具体应用领域为:电站锅炉管、电站供水管道、蒸发器传热管等,例如:电站用锅炉管、传热管,据调查,一台60万千瓦的锅炉用各种规格钢管455吨,每座60万千瓦的核电站需用蒸发器“U”形传热管100吨。此外,还有大量的堆内构件用不锈钢精密管和控制棒、核燃料包套管等。目前在我国燃煤火电机组的锅炉重要受压部件——过热器和再热器部件中,国内大型钢厂太钢已经开发出了填补国内生产超(超)临界电站锅炉用无缝钢管坯空白的新品,达到了国际同类产品先进水平,可替代进口,国内企业也已经开发了超(超)临界电站锅炉用无缝钢管,也为核电行业的锅炉管应用奠定了基础。而目前核电站蒸发器“U”形管则基本依靠进口。据报道,中国有5座电站正在建设,6座列入计划,19座正在筹划,估计电站建设、维修每年需要各类不锈钢管25600吨左右。

 

  汽车工业是当前发展最快的不锈钢管应用领域。瑞典等国已大量使用不锈钢车辆。日本从80年代开始推广,目前其不锈钢火车车辆已达60%。轿车工业是不锈钢管应用的开发重点。

 

  汽车焊接不锈钢工业管中钢管是最重要的物种之一,如精密焊接不锈钢管,有汽车传动轴管焊接的钢管,二手汽车消声器管汽车冷凝器管,汽车的排气管,汽车推力管等。

 

  汽车半轴套管的无缝钢管、优质碳素结构钢和合金钢热轧无缝钢管用于制造汽车半轴套管及驱动桥壳轴管,其中汽车的不锈钢管也有许多。不锈钢管主要用于汽车排气系统中,占比超过1/2的汽车不锈钢,铁素体不锈钢占80%。汽车发动机废气通过排气,进气歧管,前管,软管,转换器,中心管消声器的最后流出。排气系统常用钢409L,436L和其他。

 

  汽车消声器不锈钢管需求量约占1.5%,使用不锈钢无缝和焊管比约为2:1。此外,还有悬臂架管后轴的底盘,底盘前桥总成,钢管套筒轴承衬套,刹车踏板轴承管;空调系统使用管主冷却水管道,空调管;转向阻尼器的钢管缸,贮液筒,空心轴管系统;用于座架座管;超高强度钢的侧门保险杠。可见,不锈钢钢管被广泛应用于汽车。

 

  汽车消声器主要使用不锈钢焊管。在未来一段时间内,作为一种过渡性方案的混合动力系统将是新能源汽车的快速发展,甚至纯电动汽车,也需要无缝不锈钢管,如电动车的阻尼。一些汽车制造商开发出实用新型电动四轮车底盘,汽车的车架双导轨,前、后部支架和钢管固定连接形成一个整体的底盘。国内众多钢管制造商开发电动汽车和电动汽车冷轧钢管阻尼钢管,电动车需要更高的冷轧钢管的机械性能,因此原料的化学成分,扩展的性能要求较高。据测算,汽车用到的不锈钢管占到整个下游对不锈钢管用量的1.5%,而不锈钢无缝管和焊管的使用比例大约2:1。

 

  据测算,上海大众的桑塔纳B5型豪华轿车,每辆用不锈钢管20~25千克,年需求不锈钢管2000~3000吨。中美合资生产的别克轿车,每辆需用不锈钢管25~30千克,年需求不锈钢管2500~3000吨,仅这两项年消耗不锈钢管5000~6000吨。汽车关键零部件中,如客车不锈钢钢管平均每辆用约37千克。我国的汽车高强度紧固件,从国外采购供应国内不少于25%。据去年我国的汽车生产和销售情况分析,可预计今年有5%的增长率。目前,宝钢等国内企业看好这一市场,致力于不锈钢无缝钢管的发展。

 
 

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