高频焊管

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高频焊管的生产工艺

高频焊管的生产工艺

来源:2205双相不锈钢焊管发布:2020-05-07 20:44:28类别:不锈钢焊管

工艺流程

中小直径高频焊管生产,从原料到成品需要经过一系列工序,完成一个完整的工艺过程。完成全部工艺过程需要相应的各种机械设备和焊接、电器、检测等各种装置。这些设备和装置按照不同的工艺流程合理布置。

工艺流程主要取决于产品品种,如输送管、结构管,锅炉管、冷凝器管等。

除产品品种外,工艺流程的选择与原料和生产方式也有重要关系。长度在20米左右的窄带钢卷一般都采用拼卷工艺,将几个小卷拼焊成大卷,再用大卷供应成型机组。长度在150米左右的长带钢卷一般都采用带对焊机和活套装置的连续式生产工艺。

带钢准备

采用宽带钢卷生产小直径焊管时,带钢卷在进入焊管机组的原料仓库之前,需经纵剪机组切成所要求的宽度。纵剪时,必须保证带钢边缘有平直的几何形状,不得有板边死弯和过大的纵剪毛刺。

采用小型带钢轧机生产的冷、热短带钢卷作原料时,可用简易设备并由人工辅助开头、喂料。但这种方法有许多缺点,一般不再采用。短带钢卷一般都要采用拼卷工艺,将小卷拼成直径达2米的大卷。拼卷用人工对焊。为满足焊管机生产率的要求,拼卷作业线通常设有两条,交替使用。当前后两大卷进行对焊时,成型机组停车。

采用热轧或冷轧大带钢卷,或经纵剪机组切成的长带钢卷作原料时,一般均采用连续式生产。此时,带材的准备包括备卷、开卷、带钢矫直、切头切尾、对焊、去毛刺、储存活套,如有必要还应增加剪边和创边以及去油等工序。备卷装置用于储备一定数量的带钢卷,并把钢卷送至开卷机的锥头或卷筒上,以减少开卷的辅助工作时间,从而减少活套的储存量。此外,某些备卷装置还能完成其他辅助工序,如从邻跨运来钢卷,并将其翻转等。

开卷是将钢卷的端头打开,扳直并将其送入随后的设备之中。开卷后的带钢都需要进行矫直以消除卷取曲率和头尾翘曲。有时,根据工艺要求只矫直带钢头尾。

为了进行两卷带钢之间的对焊以及去除带钢头尾的夹层缺陷,带钢需要切头切尾。有时通过无损探伤发现带钢中部存在缺陷,也应在对焊前予以切除。经过切头切尾的带钢在对焊机上进行对焊,以保证成型机组的连续生产。对焊时,成型机组由活套装置供料。带钢在活套装置中的储存量取决于管子的焊接速度和带钢从开卷到向活套送料等所需的作业时间。

成型、焊接、定径和定尺切断

成型、焊接、定径和定尺切断是高频直缝焊管生产的主要工序。经过准备的带钢进入连续式成型机,连续地成型为具有焊接所要求的几何形状的管坯。管坯的成型质量对焊缝质量有着决定性的影响。因此,高频焊管质量的提高,在很大程度上依赖于成型机的不断改进。此外,成型工序对整个焊管机组的产量和寿命也有决定性的影响。

成型好的管坯,用高频加热装置加热带钢的两条边缘,使其达到焊接温度,然后用挤压辊进行压力焊接。根据向管坯传递能量的方式不同,焊接方法可分为接触焊和感应焊。

压力焊接时,被挤到钢管内外表面的熔化或塑性状态的金属所形成的内外毛刺应当用毛刺清除装置加以清除。内外毛刺的大小于焊接电流的频率,焊接规范和焊接压力有关。频率越高、开缝边缘加热宽度越小,则毛刺越小;焊接温度越高、挤压力越大,则毛刺越大。

清除毛刺后的钢管需要进行水冷。一般在水冷以前应当经过一段空冷,最好空冷到450℃左右,再经水冷到150℃左右,而后进入定径机。水冷装置应当可以调节水的流量和喷头数量。水冷制度应当保证钢管经定径和矫直后,不再由于空冷而产生弯曲变形。

水冷后的钢管进入定径机定径。由挤压辊出来的钢管,断面均有一定的立椭圆度,外径比成品管略大。为了得到精确的钢管外径和断面形状,钢管必须进行冷定径。此外,准确地调整定径辊和矫正头,还可起到初步矫直钢管的作用。定径机对钢管有一定的压缩量,因而钢管有很小的延伸,使得钢管通过定径机的速度略大于焊接速度。

从矫正头出来的钢管需要在运动中切成定尺或倍尺长度,一遍管子进入随后的精整工序。切断的定尺长度必须满足相应的公差要求。

精整和检验

根据生产方法和用途,钢管要经过一系列精整和检验工序。高频直缝焊管的精整主要包括切断、管端加工、矫直和打捆等。

1)钢管切断和管端加工。切断和管端加工包括改尺切断、切头、缺陷部分切除,切试样和端面去毛刺、倒棱等。这些工序采用车刀、铣刀、锯或气割来完成,绝大部分采用刀切。带有磨料和金属盘的圆盘刀主要用于异型管和小直径薄壁管。气割主要用于厚壁大直径管。

2)矫直。钢管矫直的目的是为了消除纵向的不直度和横断面的椭圆度,异型管矫直还要消除管体在纵向的扭曲。矫直可在一次或多次弯曲中,通过钢管产生拉伸和扭曲变形来实现。一次娇直过程可以消除一种或多种缺陷。

3)车丝。车丝管需要在管端内外表面车螺纹,为此还需要其他某些辅助工序,如管端定径、镶焊、车外圆、镗内孔以及装连接配件等。

4)钢管质量检验。质量检验包括各种机械性能、几何尺寸精度、焊缝质量等。一般检验项目有:检查钢管气密性、焊缝强度和连接螺纹气密性的水压或气压试验;检查焊缝缺陷的无损探伤;检查各种机械性能的压扁、扩口、弯曲和硬度试验;焊缝金相组织的化学分析;几何尺寸精度的目检和测量,以及钢管称重等。

5)成品收集和包装。根据钢管的运输条件和存放要求,采用各种形式的收集和包装方法。

热处理和表面覆盖

高频焊管生产过程中,成型和焊接等工艺会在管子中形成残余应力,使焊缝和母体金属的金相组织不均匀,机械性能不一致。为了消除残余应力,使焊缝和母体金属的金相组织均匀,改善成品管的各种性能,需要对各种材质和用途的高频焊管进行必要的热处理。因此,热处理是高频焊管生产工艺过程中不可缺少的重要组成部分。

焊管表面的覆层工艺,近年来有了很大发展。表面覆层的目的主要是提高钢管的抗腐蚀性能,其次,在某些地方也是为了使钢管与外界电场绝缘以及为了装饰等。国外的研究和试验表明,表面覆盖有保护层的钢管和没有保护层的钢管相比,其使用寿命大约提高6~50倍。例如,建筑工业中采用的镀锌管作热水管,其使用寿命要比黑管长5~10倍,镀铝管的使用寿命要长15~40倍;海上采油采用镀锌管作管桩,其使用寿命可达20年以上,而没有覆盖保护层的管子使用寿命不超过5年。

热处理和镀涂层是提高高频焊管质量,防止钢管内外表面遭受腐蚀,延长使用寿命的重要工艺手段。

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