不锈钢焊接管的发展趋势及制管方法种类

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不锈钢焊接管的发展趋势及制管方法种类

不锈钢焊接管的发展趋势及制管方法种类

来源:2205双相钢焊管发布:2020-07-09 22:00:32类别:不锈钢焊接

因为不锈钢焊接管是中空体闭环断面,所以他在各个部门中得到广泛应用。钢管的用途大致分为如下几类:


 1. 配管用管


    利用钢管是中空体的特点,广泛应用于输送蒸汽、水、油、煤气或空气等流体,以及气体以外的土砂,混凝土等固体。还有最近研究利用钢管长距离地输送固体膜合组和固体形状的废物,把输送这样物体作为目的的钢管也叫导管。


 2. 热传导用管


  金属材料的热传导性能良好,可利用钢管管壁在钢管内、外表面进行换热交换而实现较热或冷却。例如锅炉管,从钢管外面加热将钢管内部的水变为水蒸气,或在热交换中,在钢管外面用水冷却钢管内部流动的气体或油等的热传导用管。以在钢管内部、外表面进行热交换为目的的钢管也叫管道管。


一、钢管的分类


  1. 按制管方法分类


   无缝钢管: 沿钢管轴线方向没有焊缝的钢管。


   焊接钢管: 在钢管轴线方向有平行或倾斜焊缝的钢管。


   其中无缝钢管使用实心圆坯、方坯或钢锭做管坯,焊接钢管使用热轧带钢轧机、中厚板轧机等轧制的带钢或钢板作管坯。


  2. 无缝钢管和焊接钢管根据加工方法分为热加工钢管和冷加工钢管


   热加工钢管:  加工最终温度在钢的再结晶温度以上(一般700摄氏度以上)的加工。


   冷加工钢管:在热状态下制造的无缝钢管或焊接钢管为管料,进一步冷拔或冷轧,并进行最后热处理而得到的成品钢管。冷加工制造的钢管尺寸精度、表面光洁度和机械性能等都优于热加工钢管。


 3. 结构用管:钢管为圆形断面,比一般的建筑结构以及土木建筑的铁塔、刚柱等,也广泛用作自行车及其他机械部门用管。


 4. 其他用管: 人们利用钢管为圆形中空体闭环断面的特点,把它用作钻采天然气、石油用管。此外,也把它作电缆管使用。


二、钢管制造法的发展史


  管子从古代已经被应用了,据资料记载铁管的使用是从1650年左右法国用铸铁管作水道开始的。到1800年出现了气体灯,需要钢管。1890年左右发明了自行车,到1900年左右,由于自行车的普及,对钢管用量日益增加。另外,石油开采量急剧增加,相应地油井用钢管量也急剧增加。在第二次世界大战中,大量的钢管用于舰船用锅炉管和飞机制造业用结构管。第二次世界大战后的活力锅炉、化工设备用钢管,特别是在最近的石油时代,输送石油需用输油钢管,都表明了钢管的用途越来越广。为了满足上述各种用途的急需而开始寻求各种制管法,进而发明了无缝钢管和焊接钢管等制管法。


  此外,随着电气工业和气体制取技术的发展,还出现了气体焊接和电气焊接钢管的方法。


  电阻焊管法虽然历史悠久,但是得到迅速发展是在第二次世界大战后。电阻焊管法广义上也称为电焊管法,是以带钢为原料,将其弯成管状后,再结合处进行电气焊接。


  随着技术的进步,不锈钢焊接管经历了低频焊接、直流电流焊接的时代,现在已进入了小口径钢管采用高频感应焊接、大口径钢管采用高频电阻焊接的时代。


  还有,无缝钢管生产中,制造直径为750毫米左右的大直径钢管是比较困难的,因此天然气和石油工业等大量使用的大直径钢管采用迅速发展的埋弧电弧焊接法焊接。


  综上所述,在制管历史的初期,焊接钢管生产比较发达。到了十九世纪,无缝钢管的生产获得迅速的发展。当时,无缝钢管生产方法有全部代替焊接钢管生产方法的迹象。近年来,由于焊接技术的进步,焊接钢管再次被广泛的应用到各部门中,产量得到迅速的提高。


三、不锈钢焊接管的制管法


  1. 电阻焊接制管法


   以带钢为管坯,成型为管状之后,将结合处用电焊焊接,电焊分为低频电流50-360赫兹的低频焊接法和高频电流20KHz-45KHz的高频焊接法。目前,高频焊已被广泛使用,低频焊不再赘述。高频电阻焊接法,接触片分别与管状皮两边缘部分接触,高频电流从一个接触片通过管状坯的结合部流向另一个接触片由于结合部的接触电阻作用加热了结合部,接着用挤压辊挤压是接触部焊合。这里,它靠高频电流的集肤效应作用,电流在管状皮边缘部表面集中,结合部电流密度很大,瞬时被加热到熔融温度,焊缝质量好。高频感应焊接法,用金属管(常用铜管)制成的感应圈(一般为环状),中间通冷却水冷却。当感应圈中同高频电流时,则管体产生二次感应电流。二次感应电流通过焊接点绕管体圆周流动,这时管坯结合部因接触电阻而发热,随后用挤压辊挤压焊合。为防止高频电流由于集肤效应分散到管体内表面上,都会在管坯内部插入一个两端阻抗元件的磁性材料。


   此外,高频电阻焊接焊管外径不受限制,但是采用高频感应焊受高频感应线圈大小的限制,此法主要用于焊接外径170毫米以下的钢管。


  2. 炉焊


   用于制造小直径配管用钢管,有很高的生产率,是不锈钢焊接管中焊接速度最快的方法。具体步骤为:带钢-开卷-带钢对焊(形成一条连续不断的钢带)-加热-成型、焊接、减径-飞锯切断(倍尺长度较长)-定径-切断(较短)-矫直。适合于大批量生产小直径管,生产率高但设备投资费用高,且焊接镇静钢、半镇静钢管较困难。


 3. 辊式弯板制管法


  自古应用较为广泛的一种制管方法,先将钢板切成规定尺寸,用三个轧辊成型为圆筒形状,焊缝部经预焊后再用埋弧电弧焊焊接成钢管的方法。此方法便于制造大直径钢管,靠调整三个轧辊间距离可容易地变更钢管的外径。设备投资少,能制造厚壁钢管,但生产率低,且不能制造长尺管。


 4. UOE制管法


   UOE制管法是把按要求切断后的钢板,预先进行弯曲,然后在U型压力机和O型压力机上将钢板一次压成U型和O型。然偶进行预焊O形管筒的焊缝,用内部外部焊接机对内部外部焊缝进行正式的自动埋弧电弧焊接。焊后进行扩管。扩管后,不但外径尺寸合格还加工了真圆度和真直度,消除了焊缝部位残余应力。


  此方法适合制造直缝大直径不锈钢焊接管,与螺旋焊管比较,因焊缝短,生产效率相对高,每台成型机的生产能力较大,但设备投资费用高。


 5. 排辊式成型制管法


  该方法主要应用于大直径不锈钢焊接管,因在成型时沿钢管轴线方向在钢板边缘处设置有数组小辊子,所以钢板边缘恰好是在小棍子中间通过而得名排辊式成型法。该方法与辊式法比较因成型过程是连续进行的,因而能够比较圆滑的成型,需要功率小。同时,该法可制造大直径薄壁管,焊接速度相对高,且能制造长尺寸钢管。常用于制造管线用管等大直径钢管。


 6. 螺旋成型制管法


  该方法是把带钢卷成螺旋管状,焊缝采用埋弧电弧焊接制造大直径钢管的方法,通常焊缝采用内外双面焊接方法。该方法特点在于:用同一宽度的带钢能制造多种外径尺寸的钢管,也因同一螺旋成型机能成型多种外径尺寸的钢管,故设备投资少;能比较简单的制造大直径(像直径2050毫米)的钢管;螺旋状焊缝残余应力小;但是,与直焊缝大直径焊管法相比较,螺旋焊管的焊缝长,故生产率稍低。


  7. 惰性气体保护电弧焊接


  惰性气体保护电弧焊接法广泛应用于电弧焊接和气体焊接困难的各种金属管焊接中,尤其是在不锈钢焊接管的焊接中占有重要地位。小直径焊管通常采用钨棒做电极的非熔化极钨极氩弧焊(TIG焊),大直径不锈钢焊管采用金属棒做电极的熔化极气体保护焊焊接(MIG焊)制造。



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