GB/T 34109 42CrMo warm expandiertes nahtloses Stahlrohr für Bohrstäbe mit großem Durchmesser (168 ∼ 540 mm)
Produktdetails
Schnittlose Stahlbohrstange
,Nahtlose Stahlrohre mit thermischer Ausdehnung
,42CrMo nahtlose Stahlrohre
GB/T 34109 42CrMo warm expandierte nahtlose Stahlrohre sind großformatige legierte Stahlrohre, die für die Herstellung von Teleskop-Kelly-Stangen und Bohrgestängen für Rotationsbohrmaschinen entwickelt wurden. Das Produkt kombiniert die Härtbarkeit und Ermüdungsbeständigkeit von 42CrMo Chrom-Molybdän-Stahl mit kontrollierten Warmexpansions-, Wärmebehandlungs- und Richtprozessen.
In dieser Produktbeschreibung bezieht sich "thermische Expansion" auf den Warmexpansions-Herstellungsprozess und nicht auf eine spezielle thermische Ausdehnungseigenschaft. Während der Produktion wird ein kleineres nahtloses Mutterrohr lokal erhitzt und über einen Formdorn expandiert, um den erforderlichen großen Außendurchmesser zu erzielen. GB/T 34109-2017 ist der aktuelle chinesische Produktstandard, der speziell nahtlose Stahlrohre für Bohrgestänge von Rotationsbaggern abdeckt.Technische SpezifikationenArtikel
| Produkt | Warm expandiertes nahtloses legiertes Stahlrohr für Bohrgestänge von Rotationsbohrmaschinen |
|---|---|
| Herstellungsstandard | GB/T 34109-2017 |
| Material | GB |
| Hauptgüte | 42CrMo |
| Vergleichbare Güten | ≥1.080 MPa |
| Herstellungsroute | Nahtloses Lochen, Warmwalzen, Induktions-Warmexpansion, Wärmebehandlung, Kalibrierung und Richten |
| Außendurchmesser | Typischerweise 168-540 mm; projektspezifische Durchmesser können nach Vereinbarung geliefert werden |
| Wandstärke | Typischerweise 10-50 mm; kundenspezifisch nach Bohrgestänge-Design |
| Länge | 1-12 m, kundenspezifisch |
| Außendurchmesser-Toleranz | Üblicherweise auf ±0,5% des Außendurchmessers für Präzisionsbohrgestänge-Rohre gesteuert, abhängig von der bestellten Größe und Vereinbarung |
| Wandstärken-Toleranz | Üblicherweise ±7,5% der Nennwandstärke, abhängig von den Vertragsanforderungen |
| Ovalität | Gesteuert nach bestelltem Durchmesser und Anforderungen der Bohrgestänge-Montage |
| Geradheit | Lokale und vollständige Geradheit gesteuert gemäß GB/T 34109 oder einer vereinbarten technischen Spezifikation |
| Oberflächeninspektion | Warmgefertigt, sandgestrahlt, gebeizt, bearbeitet oder beschichtet wie spezifiziert |
| Wärmebehandlung | Geglüht, normalisiert, normalisiert und angelassen oder vergütet |
| Endbeschaffenheit | Glatte Enden, rechtwinklig geschnitten, angefast oder bearbeitet gemäß Zeichnungen |
| Inspektionsdokumente | EN 10204 3.1 Prüfzeugnis oder gleichwertiges Walzwerkprüfzeugnis nach Vereinbarung |
| Prüfung | Chemische Analyse, Zugprüfung, Maßprüfung, Sichtprüfung und zerstörungsfreie Prüfung nach Bestellung |
| Der ursprüngliche Standardentwicklungsumfang identifizierte Präzisionsnahtrohre mit Außendurchmessern von nicht mehr als 540 mm. Der endgültige Standard regelt Abmessungen, Form, Masse, technische Anforderungen, Prüfung, Inspektion, Kennzeichnung und Zertifizierung. | Hauptmerkmale |
Hohe statische Festigkeit
Mindeststreckgrenze: ca. 930 MPa
- Mindestdehnung: ca. 12%
- Mindestbruchverengung: ca. 45%
- Referenz-Kerbschlagzähigkeit: mindestens 63 J für die spezifizierte Standard-Prüfkörper
- Härte im geglühten oder hoch angelassenen Zustand: im Allgemeinen nicht mehr als ca. 217 HBW
- Diese Werte sind Referenzeigenschaften für standardisierte Prüfkörper und sollten nicht automatisch als garantierte Eigenschaften für jedes fertige großformatige Rohr behandelt werden. Endgültige Anforderungen müssen gegen Rohrgröße, Wandstärke, Wärmebehandlungszustand und die Kaufspezifikation bestätigt werden.
- Kontrollierte Härtbarkeit
Die Nennbereiche von 0,90-1,20% Chrom und 0,15-0,25% Molybdän verzögern die Umwandlung während der Abkühlung und verbessern die Härtbarkeit über den gesamten Querschnitt im Vergleich zu unlegiertem Stahl. Dies ist besonders wichtig für dickwandige Bohrgestänge-Rohre, bei denen eine unzureichende Härtung einen großen Härteunterschied zwischen der Außenfläche und der Wandmitte erzeugen kann.
Rotationsbohr-Kelly-Stangen sind wechselnden Torsions-, Biege-, Axialdruck- und lokalen Kontaktbelastungen ausgesetzt. Richtig wärmebehandelter 42CrMo bietet ein nützliches Gleichgewicht aus Streckgrenze, Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit für diese kombinierten Belastungsbedingungen.
Der Warmexpansionsprozess ermöglicht die Herstellung von großen Außendurchmessern, die durch direktes Warmwalzen möglicherweise nicht wirtschaftlich sind. Nachfolgende Kalibrierung, Wärmebehandlung und Richten sind erforderlich, um Ovalität, Wandstärkenvariation und Eigenspannungen zu kontrollieren.
42CrMo ist ein mittelkohlenstoffhaltiger legierter Stahl und kein leicht schweißbarer niedrigkohlenstoffhaltiger Baustahl. Das Schweißen von Antriebskupplungen, Verriegelungsleisten oder anderen Bohrgestängekomponenten erfordert normalerweise:
Kontrolliertes Vorwärmen
- Schweißzusatzwerkstoffe mit niedrigem Wasserstoffgehalt
- Begrenzte Zwischenlagentemperatur
- Langsame Abkühlung
- Nach dem Schweißen Anlassen oder Spannungsarmglühen, falls vom Design gefordert
- Ein qualifiziertes Schweißverfahren sollte anhand der tatsächlichen Rohrchemie, des Kohlenstoffäquivalents, der Wandstärke und der Fugenkonfiguration festgelegt werden.
- Unsere technischen Vorteile
1. Wie wird die Wandstärkenuniformität nach der Warmexpansion kontrolliert?
Ein technisch angemessenes Expansionsverhältnis wird gewählt, anstatt sich auf die maximal mögliche Vergrößerung zu verlassen. Übermäßige einstufige Expansion kann zu Wandverdünnung, Ovalität und mikrosrukturellen Variationen führen.
2. Wie wird die Gleichmäßigkeit der Wärmebehandlung bei großformatigen Rohren überprüft?
Großformatige 42CrMo-Rohre können Unterschiede in der Abkühlgeschwindigkeit zwischen der Außenfläche, der Innenfläche und der Wandmitte aufweisen.
Wenn die Durchwand-Leistung kritisch ist, können Käufer zusätzliche Prüfungen spezifizieren, wie z.B.:
Härteprüfung an mehreren Umfangsstellen
Durchwand-Härteprofile
- Metallographische Untersuchung
- Zugprüfung von separat wärmebehandelten oder Produktproben
- Charpy-Schlagprüfung bei der erforderlichen Betriebstemperatur
- 3. Wie werden Geradheit und Ovalität für Teleskop-Kelly-Stangen-Montagen kontrolliert?
- Selbst wenn ein Rohr gewöhnliche kommerzielle Toleranzen erfüllt, können übermäßige Ovalität oder eine vollständige Bogenbildung zu Interferenzen zwischen verschachtelten Kelly-Stangen-Abschnitten führen.
Für Rohre, die für eine enge teleskopische Montage bestimmt sind, sollte der Käufer Folgendes bereitstellen:
Fertiger Außendurchmesser und Innendurchmesser
Erforderlicher Laufspiel
- Bearbeitungszugabe
- Maximal zulässige Ovalität
- Grenzwert für die vollständige Geradheit
- Position und Größe von geschweißten Antriebskupplungen
- Dies vermeidet den häufigen Beschaffungsfehler, nur den Nenndurchmesser und die Wandstärke anzugeben.
- Ausführungsstandards
Standardsystem
| Si % | GB | GB/T 34109-2017 |
|---|---|---|
| Anforderungen an legierte Konstruktionsstähle, einschließlich 42CrMo-Chemie und Referenzeigenschaften | GB | GB/T 3077-2015 |
| Anforderungen an legierte Konstruktionsstähle, einschließlich 42CrMo-Chemie und Referenzeigenschaften | ASTM/SAE | AISI/SAE 4140 |
| Weit verbreiteter Cr-Mo-Engineering-Stahl mit ähnlicher Zusammensetzung wie 42CrMo | Ca. 850-1.100 MPa | EN 10083-3, 42CrMo4 / 1.7225 |
| Legierter Stahl zum Vergüten und Anlassen | JIS | JIS G4053, SCM440 |
| Chrom-Molybdän-Legierungsstahl für Maschinen | GOST | 38KhM oder 40KhM |
| Cr-Mo-Legierungs-Konstruktionsgüten mit breit vergleichbarem Legierungsdesign | GB/T 34109 ist ein Fertigrohr-Produktstandard, während Standards wie GB/T 3077, EN 10083-3 und JIS G4053 hauptsächlich legierte Stahlgüten und Lieferbedingungen definieren. Der Austausch sollte daher auf Chemie, Härtbarkeit, mechanischen Eigenschaften, Wärmebehandlungszustand und Fertigrohranforderungen basieren und nicht nur auf der Ähnlichkeit des Gütenamens. GB/T 3077-2015 bleibt der aktuelle chinesische Standard für legierte Konstruktionsstähle. | Spezifische Anwendung |
Teleskop-Kelly-Stange für eine Rotationsbohranlage
Für diese Anwendung muss das Rohr Folgendes bieten:
Ausreichende Torsionsfestigkeit zur Übertragung des Bohrdrehmoments
Widerstand gegen Biegung unter exzentrischen Bohrlasten
- Kontrollierte Ovalität für reibungslose teleskopische Bewegung
- Geradheit über die gesamte Rohrlänge
- Ausreichende Zähigkeit unter Stoß- und Vibrationsbelastung
- Stabile Eigenschaften in Bereichen neben geschweißten Antriebskupplungen
- Bearbeitungszugabe für die endgültige Maßkorrektur
- Chemische Zusammensetzung von 42CrMo und vergleichbaren Güten
- Güte
| Zugfestigkeit Rm | Si % | Mn % | P Max. % | S Max. % | Cr % | Mo % | 42CrMo | GB/T 3077 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≥1.080 MPa | 0.17-0.37 | 0.60-0.90 | 0.035 | 0.035 | 0.15-0.25 | 0.15-0.25 | Referenz mechanische Eigenschaften | Güte |
| Ca. 850-1.100 MPa | 0.15-0.35 | 0.60-0.90 | 0.030 | 0.040 | 0.15-0.25 | 0.15-0.25 | 42CrMo4 / 1.7225 | Güte |
| 0.38-0.45 | ≤0.40 | 0.60-0.90 | 0.025 | 0.030 | 0.90-1.20 | 0.15-0.25 | Referenz mechanische Eigenschaften | GOST-System |
| Typischerweise ≥980 MPa | 0.15-0.35 | 0.60-0.90 | 0.030 | 0.030 | 0.15-0.30 | 0.15-0.30 | Referenz mechanische Eigenschaften | GOST-System |
| Ca. ≥980 MPa | 0.17-0.37 | 0.50-0.80 | 0.035 | 0.035 | 0.15-0.25 | 0.15-0.25 | Referenz mechanische Eigenschaften | Güte |
| Zugfestigkeit Rm | Streckgrenze Rp0.2/Re | Dehnung | Schlag- oder Härte-Referenz | 42CrMo | Vergütet; Standard-Referenzkörper |
|---|---|---|---|---|---|
| ≥1.080 MPa | ≥930 MPa | ≥12% | Bruchverengung ≥45%; Schlagenergie ≥63 J; Härte im geglühten/hoch angelassenen Zustand ≤217 HBW | AISI/SAE 4140 | Vergütet |
| Ca. 850-1.100 MPa | Ca. ≥785 MPa | Ca. 12-18% | Endgültige Werte hängen von der Anlasstemperatur und der Querschnittsgröße ab | 42CrMo4 | Vergütet |
| Ca. 900-1.100 MPa | Ca. ≥785 MPa | Ca. 12-14% | EN-Werte werden nach Produktdurchmesser und Wärmebehandlungszustand spezifiziert | SCM440 | Vergütet |
| Typischerweise ≥980 MPa | Ca. ≥785 MPa | Typischerweise ≥12% | Härte üblicherweise innerhalb eines vereinbarten vergüteten Bereichs spezifiziert | 40KhM | Vergütet |
| Ca. ≥980 MPa | Ca. ≥785 MPa | Ca. ≥10% | Schlag- und Kontraktionsanforderungen hängen von der Produktform und der Wärmebehandlung ab | Empfohlene Inspektion und Prüfung | Inspektionspunkt |
| Chemische Analyse | Wärmeanalyse mit Produktanalyse, falls erforderlich |
|---|---|
| Zugprüfung | Längs- oder Querschnittsprobe wie spezifiziert |
| Schlagprüfung | Prüftemperatur, Probenrichtung und Mindestenergie im Auftrag angegeben |
| Härte | Oberflächenhärte oder Mehrpunkt-Härtemapping nach Wärmebehandlung |
| Ultraschallprüfung | Erkennung von inneren Laminierungen und Längsfehlern |
| Magnetpulverprüfung | Geeignet zur Prüfung von bearbeiteten Enden oder kritischen Oberflächenbereichen |
| Maßprüfung | AD, ID, Wandstärke, Ovalität, Länge und Rechtwinkligkeit der Enden |
| Geradheit | Lokale und vollständige Messung |
| Oberflächeninspektion | Zunder, Risse, Falten, Gruben, Lunker und mechanische Beschädigungen |
| Metallographie | Optionale Überprüfung von Mikrostruktur, Korngröße und Entkohlung |
| Rückverfolgbarkeit | Chargennummer, Rohrnumer, Güte, Abmessungen und Wärmebehandlungs-Charge |
| Häufig gestellte Fragen | F: Sind Sie ein Handelsunternehmen oder ein Hersteller? |
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