不銹鋼制管機廠家告訴你如何用制管機來制造出高質量的不銹鋼管呢

 

    鋼管生產是現(xiàn)代鋼鐵生產中的一個重要分支，它可分為有縫管和無縫管兩類。不銹鋼焊管具有較高的抗彎強度、抗拉強度及在氧化環(huán)境下良好的耐腐蝕性能和耐熱性能；在折彎、抗扭強度相同時，其質量較輕、壁值偏差小、成本低，被廣泛應用于我國重工業(yè)、輕工業(yè)及建筑裝飾等行業(yè)。因此，研究開發(fā)不銹鋼焊管產品結構和生產工藝，提高焊接管質量具有重大意義。

 

    高質量不銹鋼直縫焊管制造流程

 

    原材料—開卷—管坯成型—連續(xù)焊接—焊縫整平—在線熱處理—定徑精整—在線探傷—定尺切割—矯直—壓力測試—清洗干燥—成品檢查—包裝

    工序制造技術詳細設計

 

    (一)原材料

 

    高質量不銹鋼無縫焊管使用的原材料為冷軋不銹鋼帶材，要求表面質量狀態(tài)達到BA級別。鋼帶邊緣整齊，不能有毛刺，鐮刀灣、波浪等影響焊機質量的缺陷。鋼帶內部不能有結疤、分層、雜質等缺陷，鋼帶需在氫氣保護氣氛下進行光良退火處理，表面不能存在氧化現(xiàn)象。鋼帶物理性能、化學成份必須滿足要求。

 

    鋼帶入廠使用前，必須對鋼帶進行詳細的檢驗。檢驗項目包括:帶剛厚度、帶剛寬度、帶剛邊緣質量狀態(tài)、外觀。物理性能檢驗包括:拉伸強度、屈服強度、延伸率，必要時，要對帶剛的晶粒度進行檢查。檢驗合格后才可以用于焊管生產。

 

    (二)開卷

 

    鋼帶在進行進入焊管機組前，需要使用鋼帶開卷機展開鋼帶，比較后的鋼帶，需要增加矯平機構對鋼帶進行矯平處理，確保在鋼帶在平直狀態(tài)下進入焊管機組的成型部位，順利完成鋼帶的彎曲成型。

 

    (三)管坯成型

 

    使用連續(xù)輥彎成型設備，對鋼帶進行連續(xù)輥彎變形，制成開口管坯。鋼帶需通過焊管機組的導入模塊、粗軋模塊、閉合模塊幾個功能模塊的共同作用，每個模塊分別使用不同類型的軋輥實現(xiàn)對鋼帶不同部位的彎曲成型，最終將鋼帶由平面逐漸彎曲，形成開口管坯，做好焊接成管的準備。連續(xù)輥彎成型設備一般是由9組平輥，平輥中間間隔8組立輥組成，前面的4平輥和4立輥為粗軋道次，主事對鋼帶進行彎曲，剩余的屬于閉合道次，完成鋼帶的閉合形成管狀。

 

    軋輥的設計目前已經可以使用專用的軋輥設計軟件進行精確設計，其中使用比較廣泛的，功能比齊全的設計軟件是德國DATAM軟件公司開發(fā)出的軋管機輥型設計軟件。該軟件以AutoCad為基礎，通過對每個輥彎成型軋輥的精確設計，實現(xiàn)精確的成型控制，并且通過該軟件自帶的變形分析功能，通過模擬鋼帶的變形過程，在設計過程中消除潛在的引起焊接缺陷的變形問題，提前進行優(yōu)化設計。

 

    (四)連續(xù)焊接

 

    鋼帶經過連續(xù)輥彎成型機組后，制成開口管坯。使用TIG焊接設備，進行連續(xù)焊接，制成圓管。TIG焊接的最大優(yōu)點是焊道平整，沒有飛邊和毛刺。

 

    焊接過程中使用氬氣作為保護性氣體，防止焊縫凝固冷卻前與氧氣接觸發(fā)生氧化。將氬氣通入管內部起到保護內部焊縫的作用，通入焊槍的氬氣用于保護鎢極。在熔池周圍形成氬氣保護層，保護熔池和焊縫不發(fā)生氧化。

 

    焊接過程要求必須焊透，不能存在虛焊、偏焊、咬邊、結疤等焊接缺陷，這些焊接缺陷在管材承受高壓時會發(fā)生泄露風險。

 

    焊接過程屬于自熔焊，沒有填料，在焊縫處會發(fā)生減薄現(xiàn)象，焊縫處壁厚減薄量不能超過管材壁厚的10%，否則會降低焊縫處的強度。

 

    (五)焊縫整平

 

    由于焊接電流的沖擊力和重力的影響，造成管內部焊縫出現(xiàn)突出，外部焊縫也會出現(xiàn)凹陷，這些問題如果使用在普通低壓流體環(huán)境中，不會產生影響。如果使用在高溫、高壓、高速流體環(huán)境中，會引起使用問題。必須使用專用焊縫整平設備消除此缺陷。

 

    焊縫整平設備的工作原理是:在焊管內設置一根比管內徑小0.20mm的芯棒，芯棒通過鋼絲繩與氣缸連接。通過氣缸的動作可以將芯棒固定的特定區(qū)域內移動。在芯棒長度范圍內，使用一組上下軋輥，垂直于焊縫位置進行往復運動軋制焊縫。在芯棒與軋輥的軋制壓力下，消除突起和凹陷，使焊縫處的輪廓與管輪廓平滑過渡。

 

    在進行焊整平處理的同時，焊縫內部的粗大晶粒組織會被壓縮，還會起到增強焊縫組織密度，提高強度的作用。

 

    (六)焊縫整平

 

    鋼帶進行輥彎成型過程中，會產生加工硬化，不利于管材的后期加工，特別是進行彎管加工。焊接過程中，焊縫處會產生粗大的晶粒組織，在焊縫處會存在焊接應力，特別是在焊縫與母材連接處，由于不同的組織形態(tài)，會在后期使用過程中造成開裂隱患。需要使用熱處理設備消除加工硬化、細化晶粒組織。

 

    目前常用采用的熱處理工藝為氫氣保護氣氛下的光亮固溶處理，將不銹鋼管材加熱到1050°以上，經過一段時間的保溫，是內部組織形態(tài)發(fā)生轉變，形成均勻的奧氏體組織，在氫氣氣氛保護下，不發(fā)生氧化。

 

    采用的設備為在線光亮固溶(退火)設備。設備與輥彎成型機組連接，在焊管同時在線進行光亮固溶處理，加熱設備采用中頻或高頻電源進行快速加熱。通入純氫或氫氮氣氛進行保護。退火后的管材硬度控制在180±20HV既可以滿足后期加工和使用要求。

 

    (七)定徑精整

 

    焊管的外徑尺寸，在焊接和熱處理過程中焊管會發(fā)生變形，造成外徑尺寸無法滿足使用要求，需要進行定徑精整。通常使用的定徑精整機組由4組平輥和4組側輥組成，平輥設計成平橢圓形(或圓形)，側輥設計成立橢圓(或圓形)。定徑量依據(jù)管外徑和壁厚的不同，一般情況在0.20～0.50mm范圍內。經過定徑精整后管外徑公差可以控制在±0.05mm以內，完全可以滿足使用精度要求。

 

    (八)在線探傷

 

    由于承受一定壓力，并且需要一定的可靠性，焊縫僅依靠壓力檢測很難檢測出焊縫內部缺陷，焊縫質量控制需要更高靈敏度和可靠度的焊縫檢測設備，滿足焊縫的質量控制。目前比較成熟和普遍使用的是在線渦流探傷或者超聲波探傷，期特點是靈敏度高，實時在線進行100%檢測。操作者可以根據(jù)報警信息隨時對焊接狀態(tài)進行修正，減少不合格品的生產，并且配合在線標記系統(tǒng)可以對缺陷部位進行標記，通過使用分選系統(tǒng)還可以將缺陷產品自動隔離，實現(xiàn)過程控制。

 

    (九)定尺切割

 

    使用在線定尺切割設備，依據(jù)客戶要求的長度，進行定尺切割，可以采用旋切(無屑)技術，與有屑切割相比，無屑切割具有沒有切割毛刺的特點，在后期可以不進行端口的去毛刺，節(jié)省制造成本的同時不會產生切屑，不會對管內部造成污染，利于焊管的內部清洗。

 

    在無屑切割過程中，機臺沿著生產線方向，與管材的速度同步。夾緊裝置夾緊管材，切割刀片以焊管為軸心旋轉，同時，在氣缸或者液壓缸的作用下，緩緩向徑向移動，逐漸對管壁施加壓力，直至將管壁切斷。

 

    （十）矯直

 

    輥彎成型機組生產的焊管直線度還無法滿足使用要求，一般對此類焊管的直線度需要控制在0.10/100mm。需要使用矯直機對焊管進行矯直，達到所需產品要求。

 

    （十一）壓力測試

 

    使用自動靜態(tài)水壓試驗機，對焊管進行耐壓測試，上料、沖水、壓力測試、下料全部自動完成，保壓一定時間后通過壓差法分選處不合格焊管。

 

    （十二）清洗干燥

 

    焊管在完成機械加工后，需要進行最后的清洗和干燥，清除管材內壁或者外壁上殘留的冷卻液、油污等污染物，然后使用進行熱風烘干，防止運輸和儲存過程中產生銹跡。

    （十三）成品檢查

 

    完成所有工序后，在包裝發(fā)貨前，要對最終產品進行一次質量抽檢，抽檢的主要項目包括，外徑尺寸、直線度、長度、外觀，機械性能方面主要是屈服強度、拉伸強度、硬度，同時抽檢進行爆破試驗，檢查管坯爆破的最低壓力值是否滿足客戶要求。

 

    （十四）包裝

 

    對檢查合格后的產品進行包裝，做好焊管的防護，防止儲存運輸中產生劃傷和碰傷，造成使用中的隱患。對管兩端進行封口，防止塵土、砂石或者小動物進入管內。

 

    隨著管材市場的用量不斷增長，特別是一些高端領域，對低成本和高質量不銹鋼管材的需求更加強烈，使用成熟的輥彎成型機組，進行焊管生產，使用先進的焊縫質量檢測方法和設備確保質量，生產出的高質量不銹鋼直縫焊接鋼管在成本、質量、可靠性、可靠性、節(jié)能環(huán)保等方面將會逐漸占領不銹鋼無縫管的領域，具有很高的經濟效益。

 

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