小口径无缝钢管是指外径较小的无缝钢管,它在工业和生活中应用广泛,具有许多优良特性。
小口径无缝钢管(外径通常≤89 mm)是一类通过热轧、冷轧、冷拔或挤压等工艺制成、无焊缝的圆形中空长材,尺寸精度高、表面质量好,广泛应用于液压系统、汽车、锅炉、石化、航空航天等对可靠性要求极高的场合,天津大无缝钢管厂从小口径无缝钢管的“定义-特点-材质-分类-标准-钢号-规格-工艺-检测-选型-采购”11个维度做了系统梳理,供设计、采购及质检人员快速查阅。
无缝钢管是指由整块金属穿孔制成,表面上没有接缝的钢管,小口径是相对而言的,通常指外径在一定范围(例如外径 ≤89mm,甚至更小,如 ≤32mm 或 ≤16mm)的无缝钢管。
高耐压性:由于其制造工艺(热轧或冷拔/冷轧),钢管壁厚均匀,能够承受较高的压力。
优良的机械性能:具有良好的抗拉、抗压、抗弯和抗扭强度。
表面质量:冷拔/冷轧工艺生产的小口径无缝钢管通常具有较高的尺寸精度和较好的表面光洁度。
用途广泛:适用于各种流体输送、结构、机械零件等领域。
小口径无缝钢管的材质和分类非常多样,以满足不同需求。
普通碳素结构钢:如 Q235、Q345 等,成本较低,用于一般结构和流体输送。
优质碳素结构钢:如 20#、35#、45# 等,用于制造机械零件、高压管道等。
合金结构钢:如 20Cr、 30CrMo、 40Cr 、42CrMo等,具有更高的强度和耐磨性,用于重要机械结构。
不锈钢:如 304、 316L 等,用于耐腐蚀、耐高温的场合,如化工、食品、医疗器械等。
热轧(Hot Rolled):生产效率高,成本较低,但精度稍逊,通常用于较大口径或壁厚较厚的钢管。
冷拔/冷轧(Cold Drawn / Cold Rolled):适用于小口径钢管,能获得更高的尺寸精度、更好的表面质量和机械性能,但生产周期较长。
小口径无缝钢管的制造遵循国内外各种标准,以确保质量和互换性。
| 标准号 | 名称 | 典型工况 | 主要钢号 | 特点 |
|---|---|---|---|---|
| GB/T 8163-2018 | 输送流体用无缝钢管 | 常温-300 ℃、PN≤10 MPa | 10#、20#、Q345B | 逐根水压,成本低 |
| GB/T 3087-2022 | 低中压锅炉管 | ≤5.88 MPa、≤450 ℃ | 10#、20# | 可热轧或冷拔 |
| GB/T 5310-2023 | 高压锅炉管 | ≥9.81 MPa、≤580 ℃ | 20G、15CrMoG、12Cr1MoVG | 逐根超声+涡流,正火+回火 |
| GB/T 6479-2018 | 化肥设备用高压管 | -40-400 ℃、氢腐蚀环境 | 16Mn、15CrMo、12Cr2Mo | 晶粒度≥5 级 |
| GB/T 3639-2021 | 冷拔或冷轧精密无缝钢管 | 高精度液压、气动 | 10#、20#、16Mn | H8-H9 级公差,Ra≤0.8 µm |
| ASME SA213/SA210 | 锅炉/热交换器用合金管 | ≤700 ℃、超临界机组 | T11、T22、T91 | 超声+水压,晶粒度 4-7 级 |
| DIN 2391 | 精密无缝管 | 液压系统 | ST35、ST45、ST52 | +NBK(光亮退火)状态 |
| 钢号 | C | Si | Mn | Cr | Mo | 其他 | σb/MPa | σs/MPa | δ/% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20# | 0.17-0.24 | 0.17-0.37 | 0.35-0.65 | — | — | P/S≤0.035 | ≥410 | ≥245 | ≥25 |
| 16Mn(Q345B) | ≤0.20 | ≤0.50 | 1.00-1.60 | — | — | V+Nb+Ti≤0.15 | 490-670 | ≥345 | ≥21 |
| 15CrMo | 0.12-0.18 | 0.17-0.37 | 0.40-0.70 | 0.80-1.10 | 0.40-0.55 | — | 440-640 | ≥295 | ≥22 |
| 12Cr1MoVG | 0.08-0.15 | 0.17-0.37 | 0.40-0.70 | 0.90-1.20 | 0.25-0.35 | V 0.15-0.30 | 470-640 | ≥255 | ≥21 |
| T91/10Cr9Mo1VNbN | 0.08-0.12 | 0.20-0.50 | 0.30-0.60 | 8.0-9.5 | 0.85-1.05 | N 0.030-0.070 | ≥585 | ≥415 | ≥20 |
外径系列:3-89 mm(常用 6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、30、32、38、42、48、57、60、73、89);
壁厚系列:0.5-20 mm(常用 1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、8、10、12);
长度:冷拔管 3-9 m;热轧管 4-12 m;可定尺 18 m 以内;
公差等级
普通级:外径 ±0.3 mm,壁厚 ±10 %;
精密级(GB/T 3639):外径 ±0.05-0.15 mm,壁厚 ±0.05-0.08 mm,椭圆度 ≤0.3 mm。
热轧:管坯→环形炉加热→穿孔→连轧→定径→冷床→矫直→探伤→水压→标记;
优点:效率高、成本低;缺点:尺寸精度低、表面有氧化皮
冷拔:热轧毛管→酸洗→磷化→皂化→链式冷拔→无氧化退火→矫直→探伤;
优点:外径可小至 3 mm、壁厚 0.5 mm,尺寸精度 IT8-IT9;缺点:道次变形量小、成本高
冷轧(二辊、三辊、皮尔格):表面更光洁、壁厚均匀,适合高端汽车、液压缸筒;
热处理:
碳钢:正火(910-930 ℃)或正火+回火;
低合金:淬火+回火(调质);
珠光体耐热钢:正火+回火(回火温度 680-720 ℃)。
化学成分:每炉取 1 个样(GB/T 20066);
拉伸试验:每批≤400 根取 1 个样;
压扁/扩口:每批 2 根(冷拔管必做);
硬度:退火状态 ≤156 HB(20#);
无损检测:
超声 GB/T 5777 L2 级(高压锅炉管逐根);
涡流 GB/T 7735 A 级(精密管逐根);
水压试验:
P = 2SR/D(S 为壁厚,R 为规定屈服强度 60 %,D 为外径),稳压≥5 s 无渗漏;
晶粒度、脱碳层、非金属夹杂物:按 GB/T 5310 附录执行。

| 使用场景 | 推荐标准 | 推荐钢号 | 关键控制点 |
|---|---|---|---|
| 液压油缸(≤35 MPa) | GB/T 3639 | 20#、27SiMn | 内孔 H8-H9,Ra≤0.4 µm,椭圆度≤0.1 mm |
| 汽车传动轴 | GB/T 8162 | 20#、45# | 壁厚±8 %,同轴度≤0.3 mm/1000 mm |
| 低中压锅炉水冷壁 | GB/T 3087 | 20# | 高温持久强度 σ10^5h ≥ 78 MPa(480 ℃) |
| 高压锅炉过热器 | GB/T 5310 | 15CrMoG、12Cr1MoVG | 抗氧化速率 ≤0.1 mm/a(580 ℃) |
| 化肥厂氢腐蚀环境 | GB/T 6479 | 15CrMo、12Cr2Mo | 临氢作业温度上限 250 ℃,需-40 ℃冲击 ≥27 J |
| 超临界机组再热器 | ASME SA213-T91 | T91 | 许用应力 58 MPa(600 ℃) |
W = (D - S) × S × 0.02466 (kg/m)
例:Φ25×3 冷拔管,W = (25-3)×3×0.02466 = 1.63 kg/m
20# 冷拔精密管:6800-7200 元/吨;
15CrMoG 高压锅炉管:8800-9200 元/吨;
T91 进口合金管:≈ 28 000 元/吨;
实际采购需按“吨钢坯+加工费+热处理+探伤”拆分报价,冷拔加工费约 1200-1500 元/吨,正火+回火 400-600 元/吨,逐根超声 200-300 元/吨。
明确“标准+钢号+交货状态+尺寸精度+检测等级”五要素,避免“20# 冷拔”一句话模糊交货;
要求随货提供“质量证明书(MTC)+探伤报告+水压记录”,高压锅炉管还需“晶粒度、脱碳层”附件;
冷拔管表面需涂防锈油并两端加塑料帽,海运需采用 VCI 膜+干燥剂;
验收按 GB/T 2102 进行,每捆贴二维码标签,扫码可溯炉号、批号、探伤结果;
若用于 ASME 取证产品,须审核钢厂 PED/AD 2000 证书及 SA213 型式试验报告。
| 工况 | 压力 | 温度 | 首选标准 | 首选钢号 | 壁厚计算初值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 液压站配管 | ≤35 MPa | -30-80 ℃ | GB/T 3639 | 20# | δ = P·D/(2[σ]·η) + C |
| 锅炉水冷壁 | ≤5.9 MPa | ≤450 ℃ | GB/T 3087 | 20# | 按 GB/T 9222 强度计算 |
| 高压过热器 | ≤18 MPa | ≤580 ℃ | GB/T 5310 | 12Cr1MoVG | 按 GB/T 5310 附录 B |
| 低温液氧管线 | ≤4 MPa | -40 ℃ | GB/T 6479 | 16Mn | 冲击试验 -40 ℃ ≥27 J |
| 超临界再热器 | ≤28 MPa | ≤600 ℃ | ASME SA213 | T91 | 许用应力查 ASME Sec.II-D |
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