高强度、高韧性厚壁无缝方管技术推广---垂直挤压工艺篇江苏西创中慧液压机械制造有限公司050603020401挤压工艺方管的产品与规格垂直挤
压方（矩）管产品优势BGJW产品特有原材料介绍BGJW方（矩）管概述方（矩）管概述公司介绍目录CONTENTS01公司介绍01公
司简介ToInnovationLeadInnovation江苏西创中慧液压机械制造有限公司包钢集团旗下内蒙古西北创业实业发展有限责
任公司控股子公司集研发、材料、制造、工艺、销售、产业链金融一体的创新产业联盟领导者开创了智能化、绿色制造、降本增效、轻量化、升级换
代的液压缸产业新体系提升产品的品质和生产效率、降低产品制造成本，以客户最终产品为出发点，调整液压缸全产业链材料与制造工艺以满足客户
需求是我司的宗旨02公司优势强大的品牌丰富资源创新思维领先的技术03专利(专有)技术01（超）高强度厚壁无缝方（矩）管Q550
~Q12000203非调质贝氏体(稀土)钢活塞杆/（超）高强度钢拉杆脉冲式双向精密冷变形机组04微合金化贝氏体(稀土)钢Q550~
Q12000506DOM/CDS/GBG管ERW起重臂架管/ERW精密汽车管07高压油路管/ERW复合管机加工专家冶炼专家机械制造
专家液压系统设计专家04专家及高校技术支持周玉泉～高级工程师/机械设备制造与冷加工工艺设计李连志～工程师/机械管制造与工艺设计高
明～高级技师/设备制造与工艺于海春～高级工程师/机加工与液压缸设计马云峰～工程师/ERW液压缸缸筒制造与工艺陈治强～液压工程师/液
压系统设计王剑波～高级工程师/机械设备，模具设计与制造邱泽胜～高级工程师/ERW钢管制造与工艺设计徐广尧～教授级高级工程师/博士生
导师/中国稀土学会专家组副组长/铌钛合金及微合金化贝氏体稀土钢专家周旨峰～高级工程师/硕士/原材料工艺与设备制造杨富强～高级工程师
/硕士/冶炼技术内蒙古科技大学浙江大学包头工业技术研究院中国矿业大学0102030402方(矩)管概述01方（矩）管市场与产品现
状简介大多数方矩形管企业，生产线均是轻载荷装备，即采用焊接钢管圆变方或带钢直接成方（冷弯）生产方矩形管，目前受到生产装备的限制其设
备的刚度、强度均不能满足高强钢的需要（多数企业连Q345级别都不能生产）热成型方（矩）管具有抗扭强度高、稳定性好、外形美观等优点，
国内除了包钢集团开发出Q345等级的最大规格为320×320×20mm的方管和360×320×20mm的方矩管，未见相关文献报道
国内其他无缝管厂采用热成型方（矩）管生产出超越包钢集团的产品。热成型方（矩）管已在首都新博物馆以及广州新白云机场主楼、连接楼、连接
桥、指廊等钢结构中得到了大量应用;方形管最大截面达500mm×500mm×22mm、500mm×500mm×16mm，矩形管最大规
格为500mm×300mm×16mm。目前，上述3种规格的方矩形管均从国外进口。高强度方（矩）管除了宝钢用圆成方或直接成方生产出3
0×30mm～90×90mm方管和40×30mm～120×60的方矩管，但壁厚仅仅为1～3mm。02方(矩)管市场与产品发展趋势
全球各行各业共同发展方向高强度方（矩）管可广泛的应用于汽车、工程机械、集装箱、建筑、海工、桥梁等行业，整个方（矩）管市场向“三高一
大”方向发展，高强度方（矩）管作为前述应用领域中的基础结构件，要求重量更轻，寿命更高，是整个方（矩）管产业发展趋势，目前，国内市场
需要开发Q390、Q420、Q460钢级，甚至更高钢级的方（矩）产品。03我国黑色金属方（矩）管现有成型工艺概述方（矩）管现有工
艺四种高强度方管原材料03BGJW方(矩)管概述01BGJW方（矩）管制造思路02BGJW特有和专有生产（超）高强度方（矩）管
成型工艺脉冲式精密冷变形工艺工艺垂直热挤压工艺1.03高强度、高韧性无缝方（矩）管应用范围海上工作平台船舶制造起重机械环轨吊臂桥
梁建筑煤矿液压支架汽车车架04BGJW方（矩）管优势技术成熟实现难度低安全系数高质量稳定231405BGJW开创方(矩）管高强
度、大规格、厚壁的先河RNO.104BGJW产品特有(专有)原材料介绍01四种高强度方管原材料调质态调质态非调质态非调质态BGJ
W系列非稀土BGJW系列稀土BGJW准贝氏体（稀土/非稀土）BGJW超低碳贝氏体（稀土/非稀土）02BGJW稀土钢系列稀土系列稀
土是一种发展高新技术不可或缺的战略资源，被称为“工业维生素”和“工业黄金”。脱氧、脱硫、改善钢的成型性能、提高横向性能及低温韧性是
稀土元素在钢中应用的主要目的。稀土元素在钢中能细化奥氏体晶粒、提高钢的淬透性、减弱回火脆性、提高钢和合金的高温持久强度。能够使钢的
纯净度进一步提升，组织晶粒进一步细化并增强韧性、耐腐蚀性、耐磨性，能够大幅度提高产品的质量与性能，形成一个良好的效果。RE非稀土系
列03贝氏体钢贝氏体钢是过冷奥氏体中温过渡性转变产物，它主要以条片状贝氏体铁素体为基体，同时可能存在渗碳体或ε-碳化物、残留奥氏
体等相，贝氏体铁素体内部存在亚片条、亚单元、较高密度错位等精细亚结构。贝氏体钢可省去传统的淬火或淬火回火工序，避免淬火过程产生的变
形、开裂、氧化和脱碳等缺陷。产品整体具有高强度、高韧性、高耐腐蚀性、高耐磨性、优异的低温性能、较小的断面敏感性、良好的焊接性能、较
好的切削性能等特性，综合性能优良。贝氏体钢被称为新世纪绿色环保钢种：绿色——少量的合金元素含量，超细晶的组织，高的纯净度。环保——
省去了热处理、镀铬等工序，大幅降低环境污染。04超低碳贝氏体钢超低碳贝氏体钢是高强度、高韧性、多用途的钢种。在现代精炼、连铸等炼
钢工艺下，通过钢中加入Mn、Cu、Mo、B等提高淬透性的元素，经历控轧控冷和弛豫—析出—控制相变等技术后，得到极细的、含有高位错密
度的贝氏体组织。不同位向且相互交错的细板条来分割形变的奥氏体晶粒，从而细化了钢的有效晶粒尺寸。同时该钢种碳含量大幅度降低，消除了碳
对贝氏体组织韧性的不利影响，提高了钢材的焊接性能。因此，该钢种具有良好的塑性、韧性和可焊性，广泛应用于工程机械、桥梁和船体等领域。
05准贝氏体钢准贝氏体钢是在合金化贝氏体钢中，通过加入碳化物抑制元素，使钢中的碳元素过饱和地固溶于其周围尚未转变的奥氏体中，促使
钢的马氏体转变温度Ms远低于室温。这样，钢在凝固过程中，形成介温度组织。该组织没有碳化物，只有贝氏体铁素体和残余奥氏体，即准贝氏体
。具有上述组织特征的钢为准贝氏体钢。准贝氏体组织的特征，赋予准贝氏体钢独特的优良性能。与一般结构钢相比，准贝氏体钢具有更好的强韧性
配合。在同等强度下，准贝氏体钢具有更高塑性和韧性，特别是冲击韧性。准贝氏体钢良好的强韧性配合，是其具有低的缺口敏感性和高的疲劳强度
，焊接性能良好。06BGJW系列钢牌号BGJW-Q550B/CB/ZBBGJW-Q690B/CB/ZBBGJW-Q890B/CB
/ZBBGJW-Q980B/CB/ZBBGJW-Q1100B/CB/ZBBGJW-Q1200B/CB/ZB稀土系列牌号BGJW-Q
550RE/B/CB/ZBBGJW-Q690RE/B/CB/ZBBGJW-Q890RE/B/CB/ZBBGJW-Q980RE/B/
CB/ZBBGJW-Q1100RE/B/CB/ZBBGJW-Q1200RE/B/CB/ZB非稀土系列07力学性能牌号抗拉强度(M
pa)屈服强度(Mpa)断后伸长率(%)断面收缩率(%)-40℃吸收冲击功(J)BGJW-Q550(RE)≥800≥550≥19≥
50≥60BGJW-Q690(RE)≥785≥700≥16≥20≥55BGJW-Q890(RE)≥890≥960≥14≥12≥40
08化学成分牌号CSiMnPSCrNiMoCuVTiNbBALREBGJWQ550(RE)≤0.10≤0.50≤2.0≤0.01
5≤0.0080.2/0.5-----0.03/0.070.0015/0.0030.03/0.05≤0.0025BGJWQ690(
RE)≤0.12≤0.60≤2.0≤0.025≤0.015--≤0.5-≤0.20≤0.220≤0.09≤0.0050.015/0
.04≤0.0025BGJWQ890(RE)≤0.18≤0.50≤1.60≤0.010≤0.0080.5/0.9≤0.40.3/0
.6≤0.350.03/0.080.03/0.060.03/0.080.002/0.0030.015/0.050≤0.002505
垂直挤压方（矩）管产品优势01全球大吨位垂直热挤压设备简介按照机器模式分类，可分为立式挤压机（垂直挤压机）和卧式挤压机。02生
产BGJW系列方（矩）管垂直热挤压设备介绍装出料机翻钢管机清除氧化皮装置室式加热炉内外圆磨床垂直热挤压机制坯机及其动力系统抛丸机机
械手喷涂润滑剂装置大型配套热作模具大型热处理炉03生产BGJW系列方（矩）管垂直热挤压主要试验检测设备04360MN/500M
N垂直热挤压制造圆管实际应用介绍360MN/150MN机组2009年投产500MN/160MN机组2012年投产至今以生产高强度、
厚壁、大规格圆管几万吨，主要应用下面领域：05垂直热挤压制造工艺流程热挤压工艺是利用挤压机上挤压杆传递的高压，将封闭在挤压筒中的
金属，在再结晶温度以上进行挤压，使管坯从一个模孔挤出，以得到模孔形状相同断面管材的一种先进塑性成型方法。06垂直热挤压方（矩）管
成型与圆管成型的区别垂直挤压工艺特性垂直挤压工艺属于热挤压工艺，与其他工艺相比，该工艺能够大大提高材料的变形能力，产品质量和性能，
提高材料利用率等优点，是难变形材料，如高合金、特种合金材料无缝钢管和异型材生产的首选工艺。模具区别垂直热挤压方（矩）管成型与圆管成
型基本一样，唯一不同点是挤压模具的模孔形状和芯杆的外形根据方（矩）管尺寸规格设计，方（矩）管的形状和尺寸取决于模孔的孔型和芯杆的外
形方（矩）形模具制造比圆形模具制造难度系数大增，工模具费用大07高强度、超长、超厚、超大规格方（矩）管工艺控制要点坯料内在的质量：
严格按化学成分中碳含量要求执行，要求纯净钢、严格控制S、P含量、五害元素、非金属夹杂物，以及【H】【O】气体含量，细化晶粒度锯切坯
料胃口：坯料胃口直接影响挤压钢管材料的利用率，要求切割面与坯料纵轴垂直且光滑平整坯料挤压前的预处理和坯料的表面质量：坯料除氧化皮和
润滑，获得良好的表面质量穿孔制坯：在镦粗穿孔制坯是在制坯机上进行，以获得空心管坯，坯料加热：坯料加热质量的好坏是决定热挤压质量，应
严格执行工艺制度，实现坯料无氧化加热。垂直挤压和挤压速度：保证总锻造比≥6，坯料利用率≥70%热处理：热处理是保性能和消除内应力的
关键工序，应严格执行热处理工艺制度，防止产生白点和裂纹等缺陷。切除毛管两端的工艺弃料方（矩）管检验试验探伤精整工序08采用垂直热挤
压机生产方（矩）管的独创性09垂直热挤压产品性能优势高质量性能提升生产效率规格与强度经三向挤压力后，组织均匀、致密壁厚偏差小内外表
面质量高整只钢管性能基本一致差异较小晶粒组织大大细化良好的抗腐蚀、抗疲劳性能单根钢管的挤压成型时间为2分钟整个挤压工序时间不大于1
5分钟强度Q550—Q1200MPa最大规格10001000mm/1000960mm最厚度240mm06挤压工艺方管的产品与规
格01BGJW系列工程机械方（矩）管材料特性综述一、特性1、优良的焊接性能2、耐冲击3、耐疲劳性能4、低温韧性5、耐腐蚀性6、优
异的强度和塑强性配合7、低屈强比二、牌号实际履行牌号，根据具体技术协议确定02BGJW系列建筑方（矩）管材料特性综述一、特性1、
高强度、高韧性2、优异的抗震性能3、良好的低温韧性4、耐腐蚀性5、屈强比控制得当二、牌号实际履行牌号，根据具体技术协议确定03B
GJW系列海工方（矩）管材料特性综述一、特性1、高强度2、抗层状撕裂3、大热输入焊接4、超低温韧性5、耐腐蚀性6、高止裂性能7、大
厚度、大规格二、牌号实际履行牌号，根据具体技术协议确定04Q550方（矩）管力学性能序号牌号拉伸性能-20℃冲击吸收能量（KV
2/J）下屈服强度或规定塑性延伸强度Rel/Rp0.2/MPa抗拉强度Rm/MPa断后伸长率A/%纵向横向壁厚/mm壁厚/mm壁厚
/mm≤20＞20~40≤20大于20~40纵向横向≤20＞20~40≤20＞20~40不小于不小于不小于155055050080
0~900700~80019152727--2770770700820~1000770~950151355453530389089
0850960~1110920~1070141255453530当壁厚不小于40mm时，钢管的拉伸性能由供需双方协商确定05高
强度厚壁方管几何尺寸公差和形位公差项目允许偏差mm边长B＞75mm≤±1%厚度S＞3.0mm-10%∽+12.5%边凹凸度＞75m
m≤0.9%B直角度90°±1°（或根据技术协议）外圆角半径（R）S＞10mm≤3.0S弯曲度弯曲度全长(L)弯曲度两端至1.5m
处≤1.5mm≤8mm直线度全长≤0.8mm/m(方管两端至1.5m左右处直线度可控制在≤1.5mm/m全长≤8mm扭曲值＞75m
m2+0.5L/1000(mm)定尺长度+30mm0端头外形钢管的两端端面应与钢管轴线垂直，切口毛刺应予清除重量以实际重量交货实际
重量与理论重量的允许偏差为：-6%∽+10%06高强度厚壁方管尺寸允许偏差方管尺寸允许偏差备注边长（mm）±0.75%最大±2.
5mm壁厚（mm）-10%∽+12.5%任一同截面壁厚不均匀允许偏差≤18%任一同截面壁厚不均的计算公式：（Smax-Smin）/
S×80%07Q890规格范围与交货状态●规格：方管边长：30mm300mm~1000mm1000mm；壁厚：20~60mm
可以根据用户要求提供不同规格的高强度、高韧性方管方矩管边长：360mm320mm~1000mm960mm；壁厚：20~60mm
可以根据用户要求提供不同规格的高强度、高韧性方矩管●长度：4M---12M085BGJW方(矩)管执行标准GB/T1979《结构钢低倍组织缺陷评级图》GB/T6394《金属平均晶粒度测定方法》GB/T3094《冷拔异形钢管》（参照）GB/T6728《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》（参照）GB/T17395-《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T30584《起重机臂架用无缝钢管》GB/T5777《无缝钢管超声波探伤检验方法》GB/T7735《钢管涡流探伤检验方法》ASTMAS-751《钢制品化学分析方法、实验操作和术语》（参照）EN10210-2《非合金和系细晶粒钢热轧钢管》（参照）根据供需双方技术协议确定具体验收标准THANKYOU模板来自于http://meihua.docer.com/ZB准贝氏体CB超低碳贝氏体B贝氏体修正 |
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