大口径钢管的制作办法是一个体系的工业过程,依据其终究用处(如运送流体、结构支撑、打桩等)、材质和规格要求,首要选用以下几种不同的制作工艺。
以下是三种干流的制作办法及其详细流程:
办法一:热轧/热扩法(出产无缝大口径钢管)
这种办法首要出产无缝钢管,具有承压才能强、均匀性好等特色,用于高压锅炉、液压缸、石油化工等范畴。
首要工艺流程:
1. 坯料预备:
运用实心的圆钢坯(钢锭或连铸坯)作为质料。
2. 加热:
将钢坯在步进式加热炉中加热至约12001300°C的塑性状态,呈红热状。
3. 穿孔:
将红热的钢坯送入穿孔机。穿孔机的两个歪斜轧辊反向旋转,迫使钢坯前进并在顶头的效果下,中心被穿出一个孔洞,构成中空的“毛管”。这是制作无缝钢管的要害步骤。
4. 轧管:
将毛管送入连轧管机或主动轧管机,经过芯棒和轧辊的一起效果,将其壁厚轧薄、直径扩展、长度延伸,使其尺度更加准确,成为“荒管”。
5. 定径/减径:
将荒管送入定径机(或减径机),经过一组没有芯棒的轧辊,对钢管的外径进行微调,使其到达规范尺度,并取得更高的尺度精度和真圆度。
6. 冷却和精整:
冷却: 轧制后的钢管在冷床上缓慢空冷或控制冷却。
矫直: 运用矫直机对冷却后可能曲折的钢管进行矫直。
切头尾: 切除钢管两端不规则的部分。
无损检测: 进行超声波、涡流或射线探伤,查看内部和外表缺陷。
水压试验: 对钢管进行压力测试,查验其承压才能和密封性。
防腐处理: 依据需要进行涂油、喷漆或镀锌等处理。
关于超大口径(如直径 > Φ406mm)的无缝管,常选用“热扩法”:
先用上述办法出产出较小口径的无缝钢管作为母管。
然后经过中频感应加热将母管的一端或整体加热。
利用扩径机内部的扩头(模具)在液压推力下从管内经过,将钢管直径扩展至所需尺度。
最终同样进行定径、冷却和精整工序。
办法二:埋弧焊法(出产焊接大口径钢管)
这是出产大口径(尤其是Φ406mm以上)钢管最首要、最经济的办法。依据成型办法,又分为:
A. 直缝埋弧焊管
强度高,尺度准确,常用于高压油气运送、重要结构等。
首要工艺流程(以UOE法为例):
1. 板材预备:
运用预订规格的钢板(卷板或平板)作为质料。
边际加工: 对钢板的两个长边进行铣边,保证边际平直、洁净,为高质量焊接做预备。
2. 预弯边:
将钢板两个长边的边际在压力机上进行预曲折,使其构成未来管筒曲率半径的弧度,利于后续成型。
3. 成型:
U成型: 将钢板在巨大的U型压力机中压成“U”形。
O成型: 再将U形板送入O型压力机,压成圆筒形(“O”形)。
(另一种常见办法是JCOE,即逐渐冲压成型)。
4. 焊接:
内焊: 在管筒内部,运用多丝埋弧焊设备沿接缝进行焊接。
外焊: 将管筒翻转,在外部同样运用多丝埋弧焊设备对同一接缝进行焊接。
埋弧焊的焊缝质量高、成型好、强度大。
5. 扩径:
这是十分要害的一步。用一个内部带有多组扇形模块的扩径机,从钢管内部将其整体扩张。
效果: a) 消除成型和焊接应力;b) 使钢管尺度更准确、圆度更好;c) 对焊缝进行“体检”,有缺陷的焊缝在扩径时会开裂。
6. 精整与查验:
与无缝管相似,进行矫直、切管、无损检测(焊缝是要点)、水压试验、防腐等。
B. 螺旋埋弧焊管
可用于出产更大直径的钢管,但尺度精度和强度一般略低于直缝管。常用于水利、管桩、低压运送等。
首要工艺流程:
1. 开卷与矫平:
将钢卷打开并进行矫平。
2. 铣边与预弯:
对钢带边际进行加工和预曲折。
3. 成型与焊接:
钢带经过一个三辊成型器,以一定的倾角(成型角) 接连弯曲,构成螺旋状的管筒。
在成型过程中,一起在内、外两边运用埋弧焊技能对螺旋形的接缝进行接连焊接。
4. 堵截与精整:
将接连成型的钢管按定长堵截。
后续的精整和查验工序与直缝焊管相似。
办法三:冷成型法(出产中小口径焊管)
关于口径相对较小(例如Φ600mm以下)的钢管,也常选用冷成型办法。
工艺: 运用冷轧或热轧钢带/钢板为质料,经过直缝高频焊 或直缝双面埋弧焊 出产。
高频焊: 利用高频电流的集肤效应和邻近效应,使钢板边际瞬间熔化并加压焊合,功率极高,常用于水管、燃气管道等。
冷成型直缝埋弧焊: 成型过程在常温下经过多架次辊弯机逐渐完成,然后进行内外埋弧焊。这种办法设备投资相对UOE较小,灵活性高。
总结与对比
制作办法 产品类型 首要特色 典型用处
热轧/热扩 无缝钢管 承压才能最强,无焊缝,组织均匀 高压锅炉管、石油钻探、液压缸、军工
直缝埋弧焊 焊接钢管 口径大,强度高,尺度准确,成本较高 高压油气运送主干线、重要修建结构
螺旋埋弧焊 焊接钢管 口径可极大,柔性好,成本较低 低压流体运送、管桩、结构支撑、涵洞
冷成型直缝焊 焊接钢管 功率高,成本低,尺度灵活 修建脚手架、水管、燃气管、机械结构
挑选哪种制作办法,取决于对钢管的口径、壁厚、承压等级、机械性能要求和成本的归纳考量。



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