鋼管生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展開始于自行車制造業(yè)的興起,19世紀(jì)初期石油的開發(fā),兩次世界大戰(zhàn)期間艦船、鍋爐、飛機(jī)的制造,第二次世界大戰(zhàn)后火電鍋爐的制造,化學(xué)工業(yè)的發(fā)展以及石油天然氣的鉆采和運(yùn)輸?shù)龋加辛Φ赝苿?dòng)著鋼管工業(yè)在品種、產(chǎn)量和質(zhì)量上的發(fā)展。通常鋼管按照生產(chǎn)方法,分為無縫鋼管和焊接鋼管兩種類型,無縫鋼管前期已經(jīng)為大家介紹了,這次主要給大家介紹焊接鋼管。
焊接鋼管即有縫鋼管,其生產(chǎn)是將管坯(鋼板和鋼帶)用各種成型方法彎卷成要求的橫斷面形狀和尺寸的管筒,再用不同的焊接方法將焊縫焊合而得到鋼管的過程。相比于無縫鋼管焊管具有產(chǎn)品精度高,尤其是壁厚精度、主設(shè)備簡(jiǎn)單,占地小、生產(chǎn)上可以連續(xù)化作業(yè)、生產(chǎn)靈活、機(jī)組的產(chǎn)品范圍寬等特點(diǎn)。
一、螺旋鋼管生產(chǎn)工藝大致如下:
1、螺旋鋼管原材料即帶鋼卷、焊絲、焊劑。
2、成型前帶鋼經(jīng)過矯平、剪邊、刨邊,表面清理輸送和予彎邊處理。
3、采用焊縫間隙控制裝置來保證焊縫間隙滿足焊接要求,管徑、錯(cuò)邊量和焊縫間隙都得到嚴(yán)格的控制。
4、切成單根鋼管后,每批鋼管頭三根要進(jìn)行嚴(yán)格的首檢制度,檢查焊縫的力學(xué)性能,化學(xué)成份,溶合狀況,鋼管表面質(zhì)量以及經(jīng)過無損探傷檢驗(yàn),確保制管工藝合格后,才能正式投入生產(chǎn)。
二、直縫埋弧焊管:
而直縫埋弧焊管(LSAW)一般是以鋼板為原料,經(jīng)過不同的成型工藝,采用雙面埋弧焊接和焊后擴(kuò)徑等工序形成焊管。
主要設(shè)備有銑邊機(jī)、預(yù)彎?rùn)C(jī)、成型機(jī)、預(yù)焊機(jī)、擴(kuò)徑機(jī)等。同時(shí)直縫埋弧焊管的成型型方式有UO(UOE)、RB(RBE)、JCO(JCOE)等多種。將鋼板在成型模內(nèi)先壓成U 形,再壓成O 形,然后進(jìn)行內(nèi)外埋弧焊,焊后通常在端部或全長(zhǎng)范圍擴(kuò)徑(Expanding)稱為UOE 焊管,不擴(kuò)徑的稱為UO 焊管。將鋼板輥壓彎曲成型(Roll Bending),然后進(jìn)行內(nèi)外埋弧焊,焊后擴(kuò)徑為RBE 焊管或不擴(kuò)徑為RB 焊管。將鋼板按J 型-C 型-O 型的順序成型,焊后進(jìn)行擴(kuò)徑為JCOE 焊管或不擴(kuò)徑為JCO 焊管
UOE直縫埋弧焊管成型工藝:
UOE直縫埋弧焊鋼管成型工藝的三大主成形工序包括:鋼板預(yù)彎邊、U 成型及O 成型。各工序分別采用專用的成型壓力機(jī),依次完成鋼板邊部預(yù)彎、U成型及O成型三道工序,將鋼板變形成為圓形管筒。如圖:
JCOE直縫埋弧焊管成型工藝:
成型:在JC0 成型機(jī)上經(jīng)過多次步進(jìn)沖壓,首先將鋼板的一半壓成“J,,形,再將鋼板的另一半壓成“J”開,形成C”形,最后從中部加壓從而形成開口的“0”形管坯。如圖:
JCO 與UO 成型方式對(duì)比:
JCO成型為漸進(jìn)壓力成型,將鋼管的成型過程由UO成型的兩步變成了多步。在成型過程中,鋼板變形均勻,殘余應(yīng)力小,表面不產(chǎn)生劃傷。加工的鋼管在直徑和壁厚的尺寸規(guī)格范圍上有更大的靈活性,既可生產(chǎn)大批量的產(chǎn)品,也可生產(chǎn)小批量的產(chǎn)品;既可生產(chǎn)大口徑高強(qiáng)度厚壁鋼管,也可生產(chǎn)小口徑大壁厚鋼管;尤其在生產(chǎn)高鋼級(jí)厚壁管特別是中小口徑厚壁管方面具有其它工藝無法比擬的優(yōu)勢(shì)。可滿足用戶在鋼管規(guī)格方面更多的要求。投資少,但生產(chǎn)效率較低,一般年產(chǎn)量為10~ 25萬t。
UO 成型,采用U 和O兩次壓力成型,其特點(diǎn)是能力大、產(chǎn)量高,一般年產(chǎn)可達(dá)30~ 100萬t,適合單一規(guī)格大批量生產(chǎn)。投資很大,一般發(fā)展中國(guó)家難以承受。
三、直縫高頻焊管:
直縫高頻焊管(ERW)則是將熱軋卷板經(jīng)過成型機(jī)成型后,利用高頻電流的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),使管坯邊緣加熱熔化,在擠壓輥的作用下進(jìn)行壓力焊接來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的。
焊接鋼管也稱焊管,是用鋼板或帶鋼經(jīng)過卷曲成型后焊接制成的鋼管。焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,品種規(guī)格多,設(shè)備資少,但一般強(qiáng)度低于無縫鋼管。
20世紀(jì)30年代以來,隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步,焊縫質(zhì)量不斷提升,焊接鋼管的品種規(guī)格日益增多,并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。按生產(chǎn)方法分類:工藝分類-電弧焊管,電阻焊管,(高頻,低頻)氣焊管,爐焊管。直縫焊管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,成本低,發(fā)展較快。螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長(zhǎng)度的直縫管相比,焊縫長(zhǎng)度增加30~100%,而且生產(chǎn)速度較低。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
焊管常用材質(zhì)為:Q235A,Q235C、Q235B、16Mn、20#、Q345、L245、L290、X42、X46、X60、X80、0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
焊接鋼管采用的坯料是鋼板或帶鋼,因其焊接工藝不同而分為爐焊管、電焊(電阻焊)管和自動(dòng)電弧焊管。因其焊接形式的不同分為直縫焊管和螺旋焊管兩種。因其端部形狀又分為圓形焊管和異型(方、扁等)焊管。焊管因其材質(zhì)和用途不同而分為如下若干品種:
GB/T3091-2001(低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管)。主要用于輸送水、煤氣、空氣、油和取暖熱水或蒸汽等一般較低壓力流體和其它用途管。其代表材質(zhì)為:Q235A級(jí)鋼。
GB/T14291-2006(礦用流體輸送焊接鋼管)。主要用于礦山壓風(fēng)、排水、軸放瓦斯用直縫焊接鋼管。其代表材質(zhì)Q235A、B級(jí)鋼。GB/T14980-1994(低壓流體輸送用大直徑電焊鋼管)。主要用于輸送水、污水、煤氣、空氣、采暖蒸汽等低壓流體和其它用途。其代表材質(zhì)Q235A級(jí)鋼。
GB/T12770-2002(機(jī)械結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接鋼管)。主要用于機(jī)械、汽車、自行車、家具、賓館和飯店裝飾及其他機(jī)械部件與結(jié)構(gòu)件。其代表材質(zhì)0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
GB/T12771-1991(流體輸送用不銹鋼焊接鋼管)。主要用于輸送低壓腐蝕性介質(zhì)。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。
另有,裝飾用焊接不銹鋼管(GB/T 18705-2002),建筑裝飾用不銹鋼焊接管材(JG/T 3030-1995),低壓流體輸送用大直徑電焊鋼管(GB/T 3091-2001),以及換熱器用焊接鋼管(YB4103-2000)。
生產(chǎn)工藝及流程
直縫焊管生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高,成本低,發(fā)展較快。螺旋焊管的強(qiáng)度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長(zhǎng)度的直縫管相比,焊縫長(zhǎng)度增加30~100%,而且生產(chǎn)速度較低。
直徑大或較厚的焊管,一般用鋼坯料直接做成,而小焊管薄壁焊管只需要通過鋼帶直接焊接就可以了。然后經(jīng)過簡(jiǎn)單拋光,拉絲就可以了。因此,較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。
補(bǔ)充:焊管是用帶鋼焊接的,所以在原來它的地位沒無縫管高。
焊管工藝流程
原材料開卷——平整——端部剪切及焊接——活套——成形——焊接——內(nèi)外焊珠去除——預(yù)校正——感應(yīng)熱處理——定徑及校直——渦流檢測(cè)——切斷——水壓檢查——酸洗——最終檢查(嚴(yán)格把關(guān))——包裝——聊城市鴻福管業(yè)出貨。
附注:直縫焊管生產(chǎn)流程圖(1)和螺旋焊管生產(chǎn)流程圖(2)
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