直縫鋼管按生產(chǎn)工藝可分為高頻直縫鋼管和埋弧焊直縫鋼管。埋弧焊直縫鋼管按其不同的成型方式又分為UOE、RBE、JCOE鋼管等。
下面介紹最常見的高頻直縫鋼管和埋弧焊直縫鋼管的成型工藝。
埋弧焊直縫鋼管生產(chǎn)工藝流程
1. 板探:用來制造大口徑埋弧焊直縫鋼管的鋼板進(jìn)入生產(chǎn)線后,首先進(jìn)行全板超聲波檢驗(yàn);
2. 銑邊:通過銑邊機(jī)對(duì)鋼板兩邊緣進(jìn)行雙面銑削,使之達(dá)到要求的板寬、板邊平行度和坡口形狀;
3. 預(yù)彎邊:利用預(yù)彎?rùn)C(jī)進(jìn)行板邊預(yù)彎,使板邊具有符合要求的曲率;
4. 成型:在JCO成型機(jī)上首先將預(yù)彎后的鋼板的一半經(jīng)過多次步進(jìn)沖壓,壓成"J"形,再將鋼板的另一半同樣彎曲,壓成"C"形,最后形成開口的"O"形
5. 預(yù)焊:使成型后的直縫焊鋼管合縫并采用氣體保護(hù)焊(MAG)進(jìn)行連續(xù)焊接;
6. 內(nèi)焊:采用縱列多絲埋弧焊(最多可為四絲)在直縫鋼管內(nèi)側(cè)進(jìn)行焊接;
7. 外焊:采用縱列多絲埋弧焊在直縫埋弧焊鋼管外側(cè)進(jìn)行焊接;
8. 超聲波檢驗(yàn)Ⅰ:對(duì)直縫焊鋼管內(nèi)外焊縫及焊縫兩側(cè)母材進(jìn)行100%的檢查;
9. X射線檢查Ⅰ:對(duì)內(nèi)外焊縫進(jìn)行100%的X射線工業(yè)電視檢查,采用圖象處理系統(tǒng)以保證探傷的靈敏度;
10. 擴(kuò)徑:對(duì)埋弧焊直縫鋼管全長(zhǎng)進(jìn)行擴(kuò)徑以提高鋼管的尺寸精度,并改善鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài);
11. 水壓試驗(yàn):在水壓試驗(yàn)機(jī)上對(duì)擴(kuò)徑后的鋼管進(jìn)行逐根檢驗(yàn)以保證鋼管達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)壓力,該機(jī)具有自動(dòng)記錄和儲(chǔ)存功能;
12. 倒棱:將檢驗(yàn)合格后的鋼管進(jìn)行管端加工,達(dá)到要求的管端坡口尺寸;
13. 超聲波檢驗(yàn)Ⅱ:再次逐根進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)以檢查直縫焊鋼管在擴(kuò)徑、水壓后可能產(chǎn)生的缺陷;
14. X射線檢查Ⅱ:對(duì)擴(kuò)徑和水壓試驗(yàn)后的鋼管進(jìn)行X射線工業(yè)電視檢查和管端焊縫拍片;
15. 管端磁粉檢驗(yàn):進(jìn)行此項(xiàng)檢查以發(fā)現(xiàn)管端缺陷;
16. 防腐和涂層:合格后的鋼管根據(jù)用戶要求進(jìn)行防腐和涂層。
直縫焊接鋼管是通過高頻焊接機(jī)組將一定的規(guī)格的長(zhǎng)條形鋼帶卷成圓管狀并將直縫焊接而成鋼管。鋼管的形狀可以是圓形的,也可以是方形或異形的,它取決于焊后的定徑軋制。焊接鋼管的材料主要是:低碳鋼及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低合金鋼或其他鋼材。直縫鋼管高頻焊接的生產(chǎn)工藝流程如下:
高頻直縫鋼管生產(chǎn)工藝流程圖
高頻焊接
高頻焊接是根據(jù)電磁感應(yīng)原理和交流電荷在導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng),使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài),經(jīng)滾輪的擠壓,使對(duì)接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合,從而達(dá)到焊縫焊接之目的。高頻焊是一種感應(yīng)焊(或壓力接觸焊),它無需焊縫填充料,無焊接飛濺, 焊接熱影響區(qū)窄,焊接成型美觀,焊接機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn),因此在鋼管的生產(chǎn)中受到廣泛的應(yīng)用。
鋼管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),鋼材(帶鋼)經(jīng)滾壓成型后,形成一個(gè)截面斷開的圓形管坯,在管坯內(nèi)靠近感應(yīng)線圈中心附近旋轉(zhuǎn)一個(gè)或一組阻抗器(磁棒),阻抗器與管坯開口處形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,在趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下,管坯開口處邊緣產(chǎn)生強(qiáng)大而集中的熱效應(yīng),使焊縫邊緣迅速加熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后,熔融狀態(tài)的金屬實(shí)現(xiàn)晶間接合,冷卻后形成一條牢固的對(duì)接焊縫。