鋼管制造技術(shù)的新進(jìn)展

 

各加工工序制造技術(shù)的進(jìn)步

    坡口加工中厚壁鋼管可以率切削，兩臺(tái)UOE鋼管軋機(jī)從刨邊式變?yōu)殂娺吺?。在高?qiáng)度鋼管和厚壁鋼管制造中，C形壓力機(jī)對(duì)提高橢圓度起到重要作用。日本國(guó)內(nèi)也有增強(qiáng)C形壓力機(jī)能力的軋機(jī)。

　　U、O形壓力機(jī)的方式和能力沒有變化，新日鐵君津廠進(jìn)行高強(qiáng)度鋼管制造工程改造，進(jìn)一步提高了成形精度和橢圓度。也有運(yùn)用FEA優(yōu)化高強(qiáng)度鋼管和超厚壁鋼管成形條件的報(bào)告。也有為了預(yù)測(cè)壓潰壓力，為了預(yù)測(cè)制管后的力學(xué)性能、殘余應(yīng)力和形狀，運(yùn)用FEA的例子。U形壓力機(jī)的滑塊式和側(cè)氣缸式比較，側(cè)氣缸式的成形范圍大，無論是厚壁還是薄壁的成形能力都良好。連桿式處于這些之間。

　　開發(fā)了可以高質(zhì)量化、高速化進(jìn)行定位焊接的焊接技術(shù)、焊接裝置及焊接材料，從間歇定位轉(zhuǎn)向連續(xù)定位，有定位線從二條集約到一條的鋼管軋機(jī)，這樣有助于率操作和省力化。UOE鋼管內(nèi)外面用一道SAW制造，為了提高生產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)多電化，內(nèi)面焊接3-4個(gè)電；外面焊接4個(gè)電是主流。

 

管縫焊接材料

　　管縫焊接的接頭強(qiáng)度必須是母材強(qiáng)度同等以上，隨著鋼管的高強(qiáng)度化，要求高強(qiáng)度的焊接金屬。越增加合金量，焊接金屬的強(qiáng)度也越高，與Pcm值有良好的相關(guān)性。一般情況下，隨著高強(qiáng)度化，韌性降低，抗拉強(qiáng)度從1000MPa以上韌性快速下降。1000MPa的組織是上貝氏體；1150MPa是條狀馬氏體主體的組織，可見組織形態(tài)的影響之大。X65級(jí)的焊接金屬?gòu)V泛使用由焊劑添加B，抑制焊接金屬的晶間鐵素體生成，提高低溫韌性技術(shù)?？估瓘?qiáng)度800MPa以下時(shí)，使用了添加B焊劑的30ppm B的焊接金屬抑制晶間鐵素體，比B＜15ppm的低B焊接金屬韌性高。但是，抗拉強(qiáng)度800MPa以上，反而是低B韌性高。這說明低B焊接金屬組織在1000MPa含有針狀馬氏體。此外，為了達(dá)到高強(qiáng)度、高韌性，添加Ni是有效的方法，如果Ni含量達(dá)到3%以上高溫裂紋敏感性提高。

 

螺旋焊管制造技術(shù)的進(jìn)步

　　從1994年以后，日本國(guó)內(nèi)就沒有新建螺旋焊管軋機(jī)，但是進(jìn)行了旨在提高生產(chǎn)效率的焊接速度提高和縮短組裝時(shí)間的設(shè)備改造。在海外，采用面向管線鋼管的高品質(zhì)、率化的Two-step工藝。

　　

高速焊接技術(shù)

　　螺旋焊管焊接位置必然是上坡焊或下坡焊接，所以，存在焊道形成控制難的問題。與1986年相比，各公司通過多電化和調(diào)整焊接條件，提高了到傾斜焊接的限實(shí)力。一部分先用ERW焊，然后用SAW焊的工藝已工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)了高5m/min的焊接速度。

　　

兩步法生產(chǎn)工藝

　　在海外，定位焊接和管縫焊接工序是分開的，使兼顧高品質(zhì)和率的工藝工業(yè)化，現(xiàn)在用于管線鋼管的螺旋焊管軋機(jī)大多采用Two-step（兩步法）生產(chǎn)工藝。定位焊接是用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行內(nèi)面焊接，有報(bào)告稱密封焊的速度大達(dá)到9m/min。與原來的One-step（一步法）工藝相比，大大提高了生產(chǎn)率。定位焊后鋼管在后道工序設(shè)置的多臺(tái)焊接生產(chǎn)線上以1-2m/min的速度進(jìn)行內(nèi)外面焊接。與成形同時(shí)進(jìn)行焊接的一步法工藝相比，可以說不受對(duì)接部位間隙的影響，可以獲得高品質(zhì)的焊縫。焊接后，在后道工序進(jìn)行焊縫的無損檢測(cè)、水壓檢查后，成為成品。
       

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