• 直缝焊管制造工艺

    发布日期:2019-09-02

    随着世界冶金技术的进步,同时受国内以西气东输为代表的系列工程的拉动,带动了国内炼钢和轧钢技术的大发展。各大钢厂宽板机组的先后上马,为制管技术的进步和制管行业的蓬勃发展提供了有利条件。而钢管结构巨大的市场需求,也为油气制管企业开拓新市场带来机遇。
      除高频焊和传统三辊成型工艺外,埋弧焊直缝焊管的制造工艺主要有如下几种方式:UOE、JCOE以及新型三辊成型。其中UOE和JCOE工艺为长输管线用直缝埋弧焊管的主要生产方式,采用多丝埋弧焊焊接技术和全长机械或水压扩径技术,生产效率较高,管形好,尺寸精度高,钢管可定长或按客户要求交货,一般为12m,单支钢管不存在环形对接焊缝。新型三辊成型工艺是在传统三辊成型工艺发展起来的制管工艺,其成型工艺和传统工艺方式并无两样,实质就是将成型辊加长(可成型长度12m甚至16m的大口径埋弧焊钢管),而且不用换模具,特别适合小批量、多规格钢管的生产,发扬和避免了传统三辊成型的优缺点。
      1、UOE制管工艺
      UOE是焊管成型过程中的三个重要工序—U成型,O成型和扩径E的英文缩写。即将边部预先按要求弯曲后的钢板分别在U成型机和O成型机内压成U形和0形管坯,然后再将O形管坯焊接后进行扩径(Expanding)加工。
      UOE钢管以其尺寸精度高,残余应力小,质量稳定等优点广泛应用于寒冻地带,酸性服役环境和海洋等恶劣工况的长输管线领域。UOE成型法是当今上比较的成形方法,作为大口径直缝埋弧焊管生产工艺UOE法以生产效率高和产品质量好著称,但设备造价昂贵,投资规模大。
      2、JCOE制管工艺
      JCOE成型方式为步进式压力折弯成型,折弯模为带弧度的倒“T”形模具,成型过程分三步进行:步,将预先弯好板边的钢板送进压力机底座,从钢板的一边往钢板开始分步进行压力折弯,压力和步间距均由计算机控制,折弯至钢板的一半时,完成步,折弯刀数为N,这时钢板由“一”字形变成J形;步,将J形管坯推至压力机底座的另一边,重复步动作,完成另一半的成型,折弯刀数也是N,这时管形由J形变为C形;第三步,将C形管坯从中间位置后再折弯1刀,将C形管坯变成O形管坯,至此完成JCO成型,共用2N+1刀。此成型方式,成型精度高,模具少,换模快捷,特别是对成型厚壁管具有优势。例如珠江钢管公司的5200t折弯成型机,对16Mn(Q345)成型壁厚可达到50mm。
      3、焊接工艺
      UOE、JCOE之所以成为当代埋弧焊直缝钢管主要制管工艺,除采用以上成型工艺外,也得益于采用的纵列多丝埋弧焊焊接技术。每根焊丝由单独的焊接电源供电,焊丝呈纵向排列,焊接过程中形成一个共同的焊接熔池,该技术由初的两丝焊已发展到现在的四丝和五丝焊。该技术具有单丝无可比拟的优点。具体是:
      (1)生产效率可成倍增加,一台四丝焊机组,相当于3台到4台单丝焊机组。
      (2)焊接质量可大幅提高。
      (3)焊接线能量可进一步降低,提高焊接接头的力学性能。
      (4)可合理地匹配焊丝,达到焊缝与母材良好匹配。
      (5)可降低单位焊缝长度的焊材消耗。
      4、扩径
      扩径是直缝埋弧焊管的重要制管工序。扩径有两种工艺方式,一种是水压扩径,另一种是机械扩径。扩径的作用可以归纳成以下三点:
      (1)矫正由焊接造成的钢管变形,使钢管的椭圆度和平直达到要求的尺寸精度。
      (2)减少或消除在制管过程中引起的包辛格效应.提高钢管的屈服强度。
      (3)消除钢管成型和焊接部位的残余应力。