在現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)中，鋼管生產(chǎn)可以分為有縫管和無(wú)縫管兩類。不銹鋼管具有較高的彎曲強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和良好的抗氧化性和耐熱性；在折彎、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度相同時(shí)，其質(zhì)量較輕、壁值偏差小、成本低，在我國(guó)重工業(yè)、輕工業(yè)、建筑裝飾等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。所以，研究和開發(fā)不銹鋼焊管的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，提高焊接管質(zhì)量具有重要意義。
優(yōu)質(zhì)不銹鋼直縫焊管的生產(chǎn)工藝。
原料-開卷-管坯成型-連焊-焊縫整平-在線熱處理-定徑精整-在線檢測(cè)-定尺切割-矯直-壓力測(cè)試-清洗-成品檢驗(yàn)-包裝。

詳細(xì)的工序生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)。

(一)原材料。
優(yōu)質(zhì)不銹鋼無(wú)縫焊管采用的是冷軋不銹鋼帶料，要求其表面質(zhì)量達(dá)到BA級(jí)。焊條邊緣整齊，無(wú)毛刺，鐮刀口、焊縫等影響焊機(jī)質(zhì)量的缺陷。鋼帶材內(nèi)部不能有結(jié)疤、層次感和雜質(zhì)等缺陷，需要在氫氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行光良退火，使帶材表面無(wú)氧化現(xiàn)象。帶材的物理性能、化學(xué)成分必須符合要求。
鋼帶進(jìn)廠使用前，必須對(duì)鋼帶進(jìn)行詳細(xì)檢查。檢測(cè)項(xiàng)目包括：帶剛厚度，帶剛寬度，帶剛邊的質(zhì)量狀況，外觀。物性檢測(cè)包括：抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率等，必要時(shí)應(yīng)檢查其晶粒度。焊管檢驗(yàn)合格后方可使用。
㈡開卷。
在鋼帶材進(jìn)入焊管機(jī)組前，需要用鋼帶材開卷機(jī)將其展開，比較鋼帶材與鋼帶材之間，需要加裝矯平機(jī)構(gòu)，以確保鋼帶材在平直狀態(tài)進(jìn)入焊管機(jī)組成型部位，順利完成彎曲成形。
㈢管坯成型。
采用連續(xù)輥彎設(shè)備，使鋼帶在軋制過(guò)程中變形，制成開口管坯。在焊管單元中，鋼帶通過(guò)輸入模塊、粗軋模塊、閉合模塊等幾個(gè)功能模塊的共同作用，每一個(gè)模塊分別用不同類型的軋輥實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼帶不同部位的彎曲成形，最終使鋼帶由平面逐漸彎曲形成開口管坯，并做好焊接成管的準(zhǔn)備。連軋機(jī)的成型設(shè)備一般是由9組平輥，中間隔8組平輥組成，前部4平輥和4立輥為粗軋道次，主事對(duì)鋼帶進(jìn)行彎曲，其余部分屬于封閉道次，完成鋼帶的閉合形成管狀。
目前已能用專門的軋輥設(shè)計(jì)軟件對(duì)軋輥進(jìn)行精確設(shè)計(jì)，其中功能比齊全的軋輥設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用較多，是德國(guó)DATa軟件公司開發(fā)的軋管機(jī)輥型設(shè)計(jì)軟件。本軟件基于AutoCad軟件，通過(guò)對(duì)各輥彎成型軋輥的精確設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)精確的成型控制，并通過(guò)軟件的自帶變形分析功能，模擬鋼帶的變形過(guò)程，消除設(shè)計(jì)過(guò)程中可能導(dǎo)致焊接缺陷的變形問(wèn)題，提前進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
㈣連續(xù)焊接。
鋼帶材經(jīng)連續(xù)輥彎成形，制成開口管坯。采用T_T焊機(jī)連續(xù)焊制圓管。焊縫無(wú)飛邊、無(wú)毛刺、焊道平坦是其優(yōu)點(diǎn)。
采用氬氣作為焊接保護(hù)氣體，防止焊縫凝固、冷卻前與氧接觸發(fā)生氧化。在氬氣進(jìn)入管內(nèi)起到保護(hù)內(nèi)部焊縫的作用，焊接槍中氬氣體用于保護(hù)鎢極。為了防止熔池周圍的熔池和焊縫處形成氬氣保護(hù)層。
由于焊接工藝的限制，在承受高壓下，可能會(huì)出現(xiàn)虛焊、偏焊、咬邊、結(jié)疤等焊接缺陷，這些缺陷在承受高壓力下會(huì)產(chǎn)生泄漏。
焊縫處無(wú)焊縫時(shí)，焊接過(guò)程屬于自熔焊，不能出現(xiàn)減薄現(xiàn)象，減薄幅度不得超過(guò)焊縫面厚度的10%，否則會(huì)降低焊縫強(qiáng)度。
(五)整平機(jī)。
在一般低壓流體環(huán)境下，由于焊接電流的沖擊壓力和重力的作用，導(dǎo)致管子內(nèi)部有凸起，外部有凹陷，這種現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。如在高溫、高壓、高速流體環(huán)境下使用，會(huì)造成使用困難。這個(gè)缺點(diǎn)必須通過(guò)專用的同位素裝置來(lái)消除。
其工作原理是：在焊管中安裝一根比焊管小0.20mm的芯棒，芯棒通過(guò)焊繩與圓筒相連。芯棒固定在特定區(qū)域內(nèi)，通過(guò)氣缸的運(yùn)動(dòng)來(lái)移動(dòng)。采用一組上下滾筒，在芯棒的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，垂直于滾筒位置，進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)滾軋。采用芯棒與輥筒的軋制壓力，消除凸起和凹陷，使焊縫處輪廓與管子輪廓相過(guò)渡。
焊縫整平時(shí)，焊縫內(nèi)的粗大晶粒組織將被壓縮，同時(shí)還能提高焊縫組織的密度和強(qiáng)度。
(六)整平機(jī)。
鋼帶材在進(jìn)行輥彎成形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生加工硬化，不利于后期加工，尤其是進(jìn)行彎管加工時(shí)。焊縫焊縫組織粗大，尤其是在焊縫與母材的接縫處，存在著焊接應(yīng)力，由于組織形態(tài)不同，在使用過(guò)程中可能造成安全隱患。需用助劑消除處理硬化，細(xì)化晶粒組織。
在氫氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行固溶處理，不銹鋼加熱至1050℃以上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保溫，就會(huì)使內(nèi)部組織形態(tài)發(fā)生變化，形成均勻的奧氏體組織，在氫氣保護(hù)氣氛下，就不會(huì)發(fā)生氧化。
所用設(shè)備為在線光亮固溶(退火)裝置。該裝置連接輥彎成型機(jī)組，焊管同時(shí)在線進(jìn)行光亮固溶處理，加熱裝置采用中頻或高頻電源快速加熱。通過(guò)純氫或氫氣氣氛通入保護(hù)。熱處理后的HV硬度控制在180±20HV，滿足了后期加工和使用的需要。
(七)定徑精整。
焊接時(shí)，由于焊管的外徑尺寸會(huì)發(fā)生變形，導(dǎo)致外徑尺寸不能滿足使用要求，需要對(duì)焊管進(jìn)行定徑精整。一般采用的定徑磨機(jī)由4個(gè)平輥和4個(gè)側(cè)輥組成，平輥為橢圓形(或圓形)，側(cè)輥為橢圓形(或圓形)。根據(jù)管的外徑和壁厚的不同，定徑值通常在0.20~0.50mm之間。管外徑公差經(jīng)定徑精整后可控制在±0.05mm以內(nèi)，完全能滿足精度要求。
㈠網(wǎng)上探傷。
在一定壓力下，并要求有一定的可靠性，僅靠壓力檢測(cè)很難發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部缺陷，因此需要具有更高的可靠性和更高的檢測(cè)設(shè)備來(lái)保證其質(zhì)量控制。現(xiàn)在比較成熟，普遍采用的是在線渦流探傷或長(zhǎng)波探傷，階段特征為長(zhǎng)波高，實(shí)時(shí)100%在線檢測(cè)。操作人員可根據(jù)報(bào)警信息隨時(shí)修改焊接狀態(tài)，減少不合格件的生產(chǎn)，并與在線標(biāo)識(shí)系統(tǒng)配合，可對(duì)缺陷部位進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并可利用標(biāo)識(shí)系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)缺陷進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制。
㈡定尺切割。
采用在線切割設(shè)備上，根據(jù)客戶要求的長(zhǎng)度，定尺切割，可采用旋切(無(wú)屑)技術(shù)，與有屑切割相比，無(wú)屑切割具有無(wú)切毛刺的特點(diǎn)，在后期可不進(jìn)行切割毛刺，節(jié)省制造成本的同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生切屑。
無(wú)碎屑切割時(shí)，機(jī)床沿流水線方向，與切屑速度同步。夾持裝置將切削刀片與焊管作軸心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，在汽缸或液壓缸的作用下，緩慢向徑向移動(dòng)，逐漸向管壁施加壓力，直至切斷管壁。
(十)矯正。
由軋輥彎型機(jī)生產(chǎn)的焊管直線度還不能滿足使用要求，一般這種焊管的直線度需要控制在0.10/100mm。需用矯直機(jī)對(duì)焊管進(jìn)行矯直，以滿足產(chǎn)品要求。
㈡壓力試驗(yàn)。
利用自動(dòng)靜壓試驗(yàn)機(jī)，對(duì)焊管進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，上料、沖水、試壓、下料全部自動(dòng)完成，保壓一定時(shí)間后通過(guò)壓差分選處不合格焊管。
㈡清潔和干燥。
焊接管機(jī)加工完畢后，需徹底清洗和干燥，清除殘余于焊管內(nèi)壁或外壁的污物，如油、液等，再進(jìn)行熱風(fēng)焊，以防止運(yùn)輸和貯存過(guò)程中產(chǎn)生銹蝕。
33.成品檢驗(yàn)。
全部工序結(jié)束后，在包裝出貨之前，對(duì)成品進(jìn)行一次質(zhì)量抽查，抽查的主要項(xiàng)目包括外徑尺寸、直線度、長(zhǎng)度、外觀，機(jī)械性能主要是屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、硬度，同時(shí)抽查爆破試驗(yàn)，以檢查管坯爆破時(shí)最低壓力值是否符合客戶要求。
（十四）包裝。
將經(jīng)檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品進(jìn)行包裝，做好焊管防護(hù)，防止在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)劃傷、觸傷等安全隱患。將管道兩端封閉，以防止灰塵、沙石或小動(dòng)物進(jìn)入管道。
由于鋼管市場(chǎng)用量的不斷增加，尤其是在某些高端領(lǐng)域，對(duì)低成本、高質(zhì)量不銹鋼管材的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，采用了成熟的輥彎成型機(jī)組，進(jìn)行焊管生產(chǎn)，采用先進(jìn)的焊縫質(zhì)量檢測(cè)方法和設(shè)備，保證質(zhì)量，生產(chǎn)出的高質(zhì)量不銹鋼直縫焊接鋼管在成本、質(zhì)量、可靠性、節(jié)能等方面將逐漸占領(lǐng)不銹鋼無(wú)縫管的領(lǐng)域，以保證質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

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本文來(lái)源：中牌不銹鋼制管機(jī)