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焊接钢管的成型工艺大全

焊接钢管的成型工艺大全

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。

而焊管要从生产工艺上来分,又分为:

螺旋埋弧焊管SSAW(Spirally Submerged Arc Welding);

直缝双面埋弧焊管LSAW(LongitudinallySubmerged Arc Welding);

电阻焊管ERW(Electric Resistance Welding)三种。


螺旋钢管生产工艺大致如下

 ●  螺旋钢管原材料即带钢卷、焊丝、焊剂。

 ●  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。

 ●  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。

 ●  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。

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。


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。

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