焊管的生产工艺

                                                                                                                    

钢管生产技术的发展开始于自行车制造业的兴起，19世纪初期石油的开发，两次世界大战期间舰船、锅炉、飞机的制造，第二次世界大战后火电锅炉的制造，化学工业的发展以及石油天然气的钻采和运输等，都有力地推动着钢管工业在品种、产量和质量上的发展。
通常钢管按照生产方法，分为无缝钢管和焊接钢管两种类型，这次主要给大家介绍焊接钢管。


焊接钢管即有缝钢管，其生产是将管坯（钢板和钢带）用各种成型方法弯卷成要求的横断面形状和尺寸的管筒，再用不同的焊接方法将焊缝焊合而得到钢管的过程。相比于无缝钢管焊管具有产品精度高，尤其是壁厚精度、主设备简单，占地小、生产上可以连续化作业、生产灵活、机组的产品范围宽等特点。
一、螺旋钢管生产工艺大致如下：1、螺旋钢管原材料即带钢卷、焊丝、焊剂。
2、成型前带钢经过矫平、剪边、刨边，表面清理输送和予弯边处理。
3、采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙满足焊接要求，管径、错边量和焊缝间隙都得到严格的控制。
4、切成单根钢管后，每批钢管头三根要进行严格的首检制度，检查焊缝的力学性能，化学成份，溶合状况，钢管表面质量以及经过无损探伤检验，确保制管工艺合格后，才能正式投入生产。

二、直缝埋弧焊管：

而直缝埋弧焊管（LSAW）一般是以钢板为原料，经过不同的成型工艺，采用双面埋弧焊接和焊后扩径等工序形成焊管。主要设备有铣边机、预弯机、成型机、预焊机、扩径机等。同时直缝埋弧焊管的成型型方式有UO(UOE)、RB(RBE)、JCO（JCOE）等多种。将钢板在成型模内先压成U 形，再压成O 形，然后进行内外埋弧焊，焊后通常在端部或全长范围扩径（Expanding）称为UOE 焊管，不扩径的称为UO 焊管。将钢板辊压弯曲成型（Roll Bending)，然后进行内外埋弧焊，焊后扩径为RBE 焊管或不扩径为RB 焊管。将钢板按J 型-C 型-O 型的顺序成型，焊后进行扩径为JCOE 焊管或不扩径为JCO 焊管UOE直缝埋弧焊管成型工艺：UOE直缝埋弧焊钢管成型工艺的三大主成形工序包括:钢板预弯边、U 成型及O 成型。各工序分别采用专用的成型压力机,依次完成钢板边部预弯、U成型及O成型三道工序,将钢板变形成为圆形管筒。如图：

JCOE直缝埋弧焊管成型工艺：成型：在JC0 成型机上经过多次步进冲压，首先将钢板的一半压成“J，，形，再将钢板的另一半压成“J”开，形成C”形，最后从中部加压从而形成开口的“0”形管坯。如图：

JCO 与UO 成型方式对比：JCO成型为渐进压力成型，将钢管的成型过程由UO成型的两步变成了多步。在成型过程中，钢板变形均匀，残余应力小，表面不产生划伤。加工的钢管在直径和壁厚的尺寸规格范围上有更大的灵活性，既可生产大批量的产品，也可生产小批量的产品；既可生产大口径高强度厚壁钢管，也可生产小口径大壁厚钢管；尤其在生产高钢级厚壁管特别是中小口径厚壁管方面具有其它工艺无法比拟的优势。
可满足用户在钢管规格方面更多的要求。投资少，但生产效率较低，一般年产量为10~ 25万t。UO 成型，采用U 和O两次压力成型，其特点是能力大、产量高，一般年产可达30～ 100万t，适合单一规格大批量生产。投资很大，一般发展中国家难以承受。

三、直缝高频焊管：

直缝高频焊管（ERW）则是将热轧卷板经过成型机成型后，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，使管坯边缘加热熔化，在挤压辊的作用下进行压力焊接来实现生产的。

焊接钢管也称焊管，是用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备资少，但一般强度低于无缝钢管。
    20世纪30年代以来，随着优质带钢连轧生产的迅速发展以及焊接和检验技术的进步，焊缝质量不断提升，焊接钢管的品种规格日益增多，并在越来越多的领域代替了无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。
按生产方法分类：工艺分类-电弧焊管，电阻焊管，（高频，低频）气焊管，炉焊管。
直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。
但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。
产品标准
    焊管常用材质为：Q235A，Q235C、Q235B、16Mn、20#、Q345、L245、L290、X42、X46、X60、X80、0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
    焊接钢管采用的坯料是钢板或带钢，因其焊接工艺不同而分为炉焊管、电焊（电阻焊）管和自动电弧焊管。因其焊接形式的不同分为直缝焊管和螺旋焊管两种。因其端部形状又分为圆形焊管和异型（方、扁等）焊管。焊管因其材质和用途不同而分为如下若干品种：
    GB/T3091-2001（低压流体输送用镀锌焊接钢管）。主要用于输送水、煤气、空气、油和取暖热水或蒸汽等一般较低压力流体和其它用途管。其代表材质为：Q235A级钢。
    GB/T14291-2006（矿用流体输送焊接钢管）。主要用于矿山压风、排水、轴放瓦斯用直缝焊接钢管。其代表材质Q235A、B级钢。GB/T14980-1994（低压流体输送用大直径电焊钢管）。
主要用于输送水、污水、煤气、空气、采暖蒸汽等低压流体和其它用途。其代表材质Q235A级钢。
    GB/T12770-2002（机械结构用不锈钢焊接钢管）。主要用于机械、汽车、自行车、家具、宾馆和饭店装饰及其他机械部件与结构件。其代表材质0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb等。
    GB/T12771-1991（流体输送用不锈钢焊接钢管）。主要用于输送低压腐蚀性介质。代表材质为0Cr13、0Cr19Ni9、00Cr19Ni11、00Cr17、0Cr18Ni11Nb、0017Cr17Ni14Mo2等。
    另有，装饰用焊接不锈钢管（GB/T 18705-2002），建筑装饰用不锈钢焊接管材（JG/T 3030-1995），低压流体输送用大直径电焊钢管（GB/T 3091-2001），以及换热器用焊接钢管（YB4103-2000）。
生产工艺及流程
    直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。
    直径大或较厚的焊管，一般用钢坯料直接做成，而小焊管薄壁焊管只需要通过钢带直接焊接就可以了。然后经过简单抛光，拉丝就可以了。因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。
补充：焊管是用带钢焊接的，所以在原来它的地位没无缝管高。
焊管工艺流程
    原材料开卷——平整——端部剪切及焊接——活套——成形——焊接——内外焊珠去除——预校正——感应热处理——定径及校直——涡流检测——切断——水压检查——酸洗——最终检查(严格把关)——包装——出货。

附注：直缝焊管生产流程图（1）和螺旋焊管生产流程图（2）




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