管件相关知识培训材料 2023年1月。
李国林。1、产品的材料和机械性能。
玛钢在国际上称为“可锻铸铁”，也有的称为“韧性铁”，是根据材料的特性而命名的。它既有铸铁的耐腐蚀性又具备低碳钢的强度和韧性，因为它是由生铁和废钢为主要原料经熔炼、铸造、热处理而成并具有一定的韧性，所以称为“可锻铸铁”。
由于玛钢材料具备优越的机械性能，所以广泛应用于机械制造行业。如汽车、拖拉机制造业，船舶制造业和其他大型机械设备的制造。玛钢管件的生产在可锻铸铁生产中占有很大的比重。
生产可锻铸铁件各国有各国的标准，但是这些标准大同小异没有多大的差别。我国的可锻铸铁现行标准是gb/t9440-1988。2023年11月中旬全国铸造标准化委员会受全国标准化管理委员会的委托对gb/t9440-1988《可锻铸铁件》标准进行了修订，修订时等效采用了国际标准iso5922:
2005。
按金相组织形态，标准把可锻铸铁分为黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁三类，又按机械性能把可锻铸铁分成若干个牌号。如，kth300-06、ktz450-06、ktb350-04等。这些牌号中字母的含义是：
kth表示黑心可锻铸铁，300表示抗拉强度是300mpa，06表示伸长率是6﹪。ktz表示珠光体可锻铸铁，ktb表示白心可锻铸铁，后面跟的数字含义是相同的。我国标准和国际标准生产玛钢管件的材料是采用kth300-06牌号的可锻铸铁，而日本生产玛钢管件采用的是kth270-05牌号的可锻铸铁。
这就说明抗拉强度满足270mpa，伸长率满足5%就能满足玛钢管件材料的力学性能要求。为了使管件具有优越的机械性能，保证在使用过程中不崩不裂，我公司生产管件采用了kth330-08牌号的可锻铸铁，抗拉强度比国家标准高出10%，比日本标准高22%；伸长率比国家标准高出33%，比日本标准高出60%。
为了保证管件材料具备良好的机械性能，我们在各道生产环节都严格把关，如材料在投炉前就需破碎并经严格筛选保证铁水中各种元素含量的均匀，为确保万无一失，我们还设置了炉前分析仪随时对铁水进行炉前分析，有效保证了材料中各种元素的均匀稳定。
热处理过程也是玛钢生产的一个关键过程，我们采用的退火炉是目前国内最先进的退火炉，它不但采取了连续燃烧连续作业的方式而且是由微机来自动调控的，不仅节省了人力和物力资源更重要的是能确保万无一失，保证热处理合格率100%，从而保证产品的机械性能。
2、 产品的表面质量。
我公司管件在设计时扬长避短，集国内外同行业厂家之所长于一身，不但外形设计合理美观并且使用全金属管件新模具造型增加了表面光洁度。
为了在保证产品质量的前提下不断提高企业的综合经济效益，我公司从91年开始对玛钢管件的结构尺寸和管件模具进行了综合研究。自91年5月至94年12月三年多的时间研制成功全金属玛钢管件新模具和新型轻体玛钢管件，94年12月24日，当时的河北省经济**委员会在我公司组织召开了“全金属玛钢管件新模具”和“新型轻体玛钢管件”两项省级新产品鉴定会。与会专家对这两项新产品给予了高度评价和充分肯定。
由于新型轻体玛钢管件设计结构合理造型美观，在保证提高各项机械性能指标的前提下提高综合经济效益15%-20%，于2023年被认定为国家级新产品。
3、 管螺纹尺寸。
我们平常说的管螺纹尺寸大小实际是管螺纹基准平面位置的偏差。那么，什么叫做基准平面呢？我们知道55°圆锥管螺纹有1:
16的锥度，也就是说沿着管螺纹轴线每长出16mm管螺纹的直径就会伸长或缩短1mm。为了保证管螺纹的互换性和通用性，标准为其规定了基准直径。基准平面的定义是，垂直于螺纹轴线具有基准直径的平面。
从理论上讲，锥管螺纹用手（在不借助任何外力的情况下）拧紧时内外螺纹的基准平面应在距内螺纹管件端面半个螺距处重合。
测量锥管螺纹基准平面位置的量具是锥管螺纹塞规和锥管螺纹环规。测量锥管内螺纹的塞规一般有两种。一种是3个台阶在一个面上，这种塞规的第一个台阶到第二个台阶之间是基准平面偏差位置的允许范围；另一种是3个台阶均匀地分布在3个面上，这种塞规的第一个台阶是内螺纹基准平面的下偏差值，第二个台阶是内螺纹基准平面位置，第三个台阶是内螺纹基准平面的上限值。
测量锥管外螺纹的环规也有两种。两种环规的一端都有一个平面，这个平面就是锥管外螺纹基准平面应处的位置。另一端有两种形状，一种是有一个台阶两个平面，从第一个平面到第二个平面之间是外螺纹基准长度的允许偏差范围；另一种有三个台阶和三个面，第一个面是外螺纹基准长度的下限值，第二个面是外螺纹基准长度标准值，第三个面是外螺纹基准长度上限值。
为了保证管螺纹尺寸的准确性并确保与国内外螺纹标准接轨，我们在加工管螺纹时把基准平面控制在最佳位置。而且我们有严格的首件检验和工序检验制度，每间隔一小时必须进行工序检验。产品交付到检验车间后还要进行严格的抽样检验。
4、管螺纹轴线夹角的偏差。
管螺纹轴线的偏差是管件销售市场上一个比较敏感的问题。所以正确测量管螺纹轴线夹角的偏差值，不但是锥（套）丝过程调试机床和产品检验中必须掌握的知识，在产品营销过程中也显得尤为重要。
那么，怎样才能正确检测管螺纹轴线的偏差呢？下面我们做一个简要的叙述。
检测管螺纹轴线夹角的偏差是采用圆周率的原理来实现的。一般来说有两种检验方法。第一，是用管螺纹检测验棒检验。
方法是将特制的专用验棒拧进被测管件的两端，拧紧后将其贴在特制的专用平台上，一端紧贴平台面，测量另一端与平台面的距离，经计算得出偏差值。第二种方法是，利用管螺纹角度检测仪来完成检测。上述两种方法的原理是一样的，只是检测器具和方法的不同。
它们都是通过测量获取偏差的长度值，然后利用圆周率的原理换算成角度。
我们说，用验棒检测管螺纹轴线夹角是将两只特制的验棒拧进被测管件的两端。这个管件的中心点就是圆心，而两个验棒正是两个圆半径。一个圆是360°，平台面是180°。
我们测得验棒与平台面的距离就是管螺纹轴线夹角的偏差值。用验棒检验管螺纹轴线夹角，一般验棒的长度是300㎜。一支验棒便是这个圆的半径，所以求周长用直径600㎜×3.
14＝1884㎜，1884㎜是360°的总长度。求得1°的长度1884÷360≈5.2㎜,0.
5°的长度5.2×0.5＝2.
6㎜。检验90°同检验180°一样，就是说偏差不超过2.6㎜就合格。
用管螺纹角度检测仪检测管螺纹轴线夹角是按要求把被测管件固定在角度仪上用百分表检测并直接读出偏差值。这种方法比用验棒测量方便得多准确得多，原理却完全一样，都是利用圆周率的原理。只不过是测量点发生了变化。
用验棒检测180°是验棒平面全部伏贴在检验平台面上，验棒的端面线垂直于检验平台面，如果角度出现偏差，随着验棒的翘起它的端面线也随之倾斜，它们之间的变化成正比。
我们用角度仪检测管螺纹轴线夹角是将两个测头旋进被测管件，两个测头相当于两支验棒，只不过被测点是在端面上，将检测到的偏差长度值换算成度数。
那么度数是怎么得到的呢？我们看，测头的中心有一个定位点，这个定位点就是圆心。我们再仔细看一下，在测头的平面上还有一个圆形的轨迹，这个轨迹是百分表的触点与被测平面摩擦划出的，它到圆心的距离就是圆半径，我们可以称它为测量长度。
一个测量长度（半径）是17.188㎜，直径是17.188×2＝34.
376.㎜。一个测头就是一个验棒，等于一个大圆的半径，那么34.
376㎜×2＝68.752㎜就是直径。直径68.
752㎜×3.14≈215.88㎜是周长，215.
88÷360≈0.6㎜是1°的偏差值，0.6㎜×0.
5＝0.3㎜就是0.5°的偏差值。
所以我们说，百分表上一道（0.01㎜）就是一分。（1°＝60′）
需要特别注意的是，我们在检测时对测头的选用。gb/t3287-2000的6.3.
3里表9的下面有一个注：a1适用于管件规格1以下的螺纹，a2适用于管件规格1以上的螺纹。这样的表述明显有些不妥，可能是打印误差。
为什么呢？我们看，上面说a1适用于1以下的螺纹，a2适用于1以上的螺纹。这里把1分在a1，却又把1分到a2，它究竟应该在哪部分呢？
不清楚。实际情况是这样的，在gb/t3287-2000标准起草时廊坊工具厂参与了标准的起草工作，它们把自己研制的角度测量仪写入了标准。当时它们设计的测头2寸以下的测量长度为17.
188㎜（理论值），2-1/2寸以上的测量长度为34.376㎜。也就是上面说的a1就是一个测量长度，a2就是两个测量长度。
所以正确的表述方法应该是a1适用于管件规格2以下的螺纹，a2适用于管件规格2-1/2以上的螺纹。
因为a1是一个测量长度，测量结果偏差一道（0.01㎜）是一分。a2是两个测量长度相当于a1的2倍，所以偏差两道是一分。
其实，不管是一道一分还是两道一分这都是相对而言的，只有在测量长度是17.188㎜和34.376㎜的条件下这个理论才能成立。
根据上述原理我们推算，三个测量长度（17.188㎜×3）就是三道一分，四个测量长度（17.188㎜×4）就是四道一分。
测量180°时，我们必须注意被测管件的规格。我们现在所用的测头都是廊坊工具厂生产的，2寸以下的是a1,偏差0.01mm是一分，2-1/2以上的是a2，偏差0.02mm是一分。
检测90°的方法是先用校表角尺贴在测量定位量块上，注意要贴平贴紧，此时测量定位块的测量面正好与平台面垂直呈90°角，在贴紧的同时将百分表调至0位。然后将两端配有相应测头的管件贴紧定位测量块，即可在百分表上读出误差值，偏差两道是一分。注意，测量时握校表尺和被测管件的手要始终重心向下。
5、管件的气密性试验。
可锻铸铁管件由于夹渣、气孔、缩松等原因可能产生局部渗漏现象。为确保产品质量，在出厂前须进行气密性试验。gb/t3287、iso49、en10242等国内外标准都推荐了水压试验和空气压力试验两种气密性试验方法。
标准规定，a)管件内部应能承受不低于2mpa常温水压。b)管件内部应能承受不低于0.5mpa的空气压力。在上述条件下管件任何部位都不能有渗漏现象。
1） 水压试验与空气压力试验的比较。
标准中明确规定，常温下水压试验为不低于2mpa的压力，而空气压力试验为不低于0.5mpa的压力。很明显水压试验的压力相当于空气压力试验压的4倍。
那么，标准为什么要做出这样的规定呢？因为，水的分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，并且水的表面有张力。基于上述原因，水比空气的渗透力要弱得多，然而空气却是无孔不入的。
我们不妨做个试验。缝制一个长20cm，宽10cm的布袋。缝好后两手持布袋口向袋内吹气。
布袋如果是干的，怎么吹也吹不起来。因为，空气从布袋的微孔顺利外排，布袋内外的气压相等。然后将布袋用水浸湿再向内吹气，袋子便会鼓起来。
这样，就做出了鲜明的对比。水在张力的作用下密封了布袋上的微孔使布袋形成了一个密闭的容器，也是水阻碍了气体的排出，不停地吹气使布袋内的气压大于外部气压而使布袋鼓了起来。
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