大口徑直縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)
直逢鋼管英文（Straightsteel pipe），一般焊管：一般焊管用來輸送低壓流體。用Q195、Q215A、Q235A鋼、Q235B普碳制造 。也可采用易于焊接0317標(biāo)準(zhǔn)型號6012及鋼母755軟鋼共同制造。鋼管要進(jìn)行水壓、彎曲、壓扁等實(shí)驗(yàn)，對表面質(zhì)量有一定要求，通常交貨長度為4-10m，常要求定尺（或倍尺）交貨。焊管的規(guī)格用公稱口徑表示（毫米或英寸）公稱口徑與實(shí)際不同，焊管按規(guī)定壁厚有普通鋼管和加厚鋼管兩種，鋼管按管端形式又分帶螺紋和不帶螺紋兩種。
埋弧焊直縫鋼管采用的焊接工藝為埋弧焊技術(shù)，采用填充物焊接，顆粒保護(hù)焊劑埋弧。生產(chǎn)的口徑可以達(dá)到1500mm,LSAW是埋弧焊直縫鋼管的英文簡稱，埋弧焊直縫鋼管的生產(chǎn)工藝有JCOE成型技術(shù)、卷制成型埋弧焊技術(shù)。當(dāng)口徑較大時可能用兩塊鋼板進(jìn)行卷制，這樣會形成雙焊縫的現(xiàn)象。可以執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)GB/T3091-2008低壓流體鋼管生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，GB/T9711.1-2 -1997石油天然氣鋼管生產(chǎn)使用標(biāo)準(zhǔn)，還可以執(zhí)行美國API 5L 管線鋼管執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)材質(zhì)：Q195A-Q345E；245R；Q345QA-D；L245-L485；X42-X70。承壓參數(shù)主要有2ST/T ，S為屈服強(qiáng)度，T為壁厚。埋弧焊已經(jīng)發(fā)展成為，有雙絲埋弧焊，還有多絲埋弧焊，效率更進(jìn)一步提高。
2生產(chǎn)工藝
直縫鋼管按生產(chǎn)工藝可分為高頻直縫鋼管和埋弧焊直縫鋼管。埋弧焊直縫鋼管按其不同的成型方式又分為UOE、RBE、JCOE鋼管等。下面介紹最常見的高頻直縫鋼管和埋弧焊直縫鋼管的成型工藝。
埋弧焊工藝
1. 板探：用來制造大口徑埋弧焊直縫鋼管的鋼板進(jìn)入生產(chǎn)線后，首先進(jìn)行全板超聲波檢驗(yàn)；
2. 銑邊：通過銑邊機(jī)對鋼板兩邊緣進(jìn)行雙面銑削，使之達(dá)到要求的板寬、板邊平行度和坡口形狀；
3. 預(yù)彎邊：利用預(yù)彎機(jī)進(jìn)行板邊預(yù)彎，使板邊具有符合要求的曲率；
4. 成型：在JCO成型機(jī)上首先將預(yù)彎后的鋼板的一半經(jīng)過多次步進(jìn)沖壓，壓成"J"形，再將鋼板的另一半同樣彎曲，壓成"C"形，最后形成開口的"O"形
5. 預(yù)焊：使成型后的直縫焊鋼管合縫并采用氣體保護(hù)焊（MAG）進(jìn)行連續(xù)焊接；
6. 內(nèi)焊：采用縱列多絲埋弧焊（最多可為四絲）在直縫鋼管內(nèi)側(cè)進(jìn)行焊接；
7. 外焊：采用縱列多絲埋弧焊在直縫埋弧焊鋼管外側(cè)進(jìn)行焊接；
8. 超聲波檢驗(yàn)Ⅰ：對直縫焊鋼管內(nèi)外焊縫及焊縫兩側(cè)母材進(jìn)行100%的檢查；
9. X射線檢查Ⅰ：對內(nèi)外焊縫進(jìn)行100%的X射線工業(yè)電視檢查，采用圖象處理系統(tǒng)以保證探傷的靈敏度；
10. 擴(kuò)徑：對埋弧焊直縫鋼管全長進(jìn)行擴(kuò)徑以提高鋼管的尺寸精度，并改善鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài)；
11. 水壓試驗(yàn)：在水壓試驗(yàn)機(jī)上對擴(kuò)徑后的鋼管進(jìn)行逐根檢驗(yàn)以保證鋼管達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)壓力，該機(jī)具有自動記錄和儲存功能；
12. 倒棱：將檢驗(yàn)合格后的鋼管進(jìn)行管端加工，達(dá)到要求的管端坡口尺寸；
13. 超聲波檢驗(yàn)Ⅱ：再次逐根進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)以檢查直縫焊鋼管在擴(kuò)徑、水壓后可能產(chǎn)生的缺陷；
14. X射線檢查Ⅱ：對擴(kuò)徑和水壓試驗(yàn)后的鋼管進(jìn)行X射線工業(yè)電視檢查和管端焊縫拍片；
15. 管端磁粉檢驗(yàn)：進(jìn)行此項(xiàng)檢查以發(fā)現(xiàn)管端缺陷；
16. 防腐和涂層：合格后的鋼管根據(jù)用戶要求進(jìn)行防腐和涂層。
3脫氧劑的影響
對于ω(Als≤0.01%直縫焊管，使用兩種脫氧劑對VD處理后鋼中總氧量影響較小，都能將ω(T.O控制在20×10-6以下;Si-Al-Ba脫氧后在各工序中都可得到較低的總氧含量，各工序脫氧效果強(qiáng)于Si-Ca脫氧效果。
直縫焊管使用Si-Ca和Si-Al-Ba兩種不同脫氧劑時，冶煉過程中夾雜物的數(shù)量、尺寸都有較大區(qū)別，Si-Al-Ba脫氧后各工序的夾雜數(shù)量要少于Si-Ca脫氧后，且尺寸較小。
直縫焊管使用Si-Ca和Si-Al-Ba兩種不同脫氧劑時，在澆鑄過程中鋼液都發(fā)生明顯的二次氧化，但Si-Al-Ba脫氧鋼液二次氧化更為嚴(yán)重。
鍛材中夾雜物組成和鋁類夾雜物含量相差較大，使用Si-Al-Ba脫氧時鍛材中夾雜物以塊狀和鏈狀氧化鋁為主，直縫焊管使用Si-Ca脫氧時鍛材中夾雜物主要為條狀硅錳鋁酸鹽復(fù)合夾雜物;Si-Ca合金脫氧鍛材中鋁類夾雜物的含量要少于Si-Al-Ba合金脫氧。
埋弧焊直縫鋼管成型工藝流程
埋弧焊直縫鋼管成型工藝流程
高頻焊接工藝
直縫焊接鋼管是通過高頻焊接機(jī)組將一定的規(guī)格的長條形鋼帶卷成圓管狀并將直縫焊接而成鋼管。鋼管的形狀可以是圓形的，也可以是方形或異形的，它取決于焊后的定徑軋制。焊接鋼管的材料主要是：低碳鋼及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低合金鋼或其他鋼材。直縫鋼管高頻焊接的生產(chǎn)工藝流程如下：
高頻直縫鋼管生產(chǎn)工藝流程圖
高頻直縫鋼管生產(chǎn)工藝流程圖
高頻焊接
高頻焊接是根據(jù)電磁感應(yīng)原理和交流電荷在導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng)，使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài)，經(jīng)滾輪的擠壓，使對接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合，從而達(dá)到焊縫焊接之目的。高頻焊是一種感應(yīng)焊（或壓力接觸焊），它無需焊縫填充料，無焊接飛濺，焊接熱影響區(qū)窄，焊接成型美觀，焊接機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn)，因此在鋼管的生產(chǎn)中受到廣泛的應(yīng)用。
鋼管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，鋼材（帶鋼）經(jīng)滾壓成型后，形成一個截面斷開的圓形管坯，在管坯內(nèi)靠近感應(yīng)線圈中心附近旋轉(zhuǎn)一個或一組阻抗器（磁棒），阻抗器與管坯開口處形成一個電磁感應(yīng)回路，在趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下，管坯開口處邊緣產(chǎn)生強(qiáng)大而集中的熱效應(yīng)，使焊縫邊緣迅速加熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后，熔融狀態(tài)的金屬實(shí)現(xiàn)晶間接合，冷卻后形成一條牢固的對接焊縫。
4全面分析
編輯
埋弧焊直縫鋼管在行業(yè)中的應(yīng)用是有目共睹的，它的廣泛應(yīng)用必定是因?yàn)樗旧硭邆涞莫?dú)特的優(yōu)點(diǎn)。但是作為一個成功的商家我們應(yīng)該充分全面的了解一下這個產(chǎn)品，要合理分析一下熱軋鋼管的優(yōu)缺點(diǎn)。
熱軋20#直縫鋼管缺點(diǎn):
【1】不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力.殘余應(yīng)力是在沒有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力,各種截面的熱軋型鋼都有這類殘余應(yīng)力,一般型鋼截面尺寸越大,殘余應(yīng)力也越大.殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的,但對鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響.如對變形,穩(wěn)定性,抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用;
【2】經(jīng)過焊接之后,直縫鋼管內(nèi)部的非金屬夾雜物被壓成薄片,出現(xiàn)分層現(xiàn)象.分層使20#直縫鋼管沿厚度方向受拉的性能大大惡化,并且有可能在焊縫收縮時出現(xiàn)層間撕裂.焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時常達(dá)到屈服點(diǎn)應(yīng)變的數(shù)倍,比荷載引起的應(yīng)變大得多.
埋弧焊直縫鋼管優(yōu)點(diǎn):可以破壞鋼錠的鑄造組織,細(xì)化鋼材的晶粒,并消除顯微組織的缺陷,從而使鋼材組織密實(shí),力學(xué)性能得到改善.這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上,從而使20#直縫鋼管在一定程度上不再是各向同性體;澆注時形成的氣泡,裂紋和疏松,也可在高溫和壓力作用下被焊合。
高頻焊管機(jī)組
直縫鋼管的高頻焊接過程是在高頻焊管機(jī)組中完成的。高頻焊管機(jī)組通常由滾壓成型、高頻焊接、擠壓、冷卻、定徑、飛鋸切斷等部件組成，機(jī)組的前端配有儲料活套，機(jī)組的后端配有鋼管翻轉(zhuǎn)機(jī)架；電氣部分主要有高頻發(fā)生器、直流勵磁發(fā)電機(jī)和儀表自動控制裝置等組成。現(xiàn)以165高頻焊管機(jī)組為例，其主要技術(shù)參數(shù)如下：
直縫鋼管
直縫鋼管
3.1 焊管成品
圓管外徑： φ111~165mm
方管： 50×50~125×125mm
矩形管： 90×50~160×60~180×80mm
成品管壁厚：2~6mm
3.2 成型速度： 20~70米/分鐘
3.3 高頻感應(yīng)器：
熱功率： 600KW
輸出頻率： 200~250KHz
電源： 三相380V 50Hz
冷卻： 水冷
激勵電壓： 750~1500V
高頻激勵電路
高頻激勵電路（又稱高頻振蕩電路），是由安裝在高頻發(fā)生器內(nèi)的大型電子管和振蕩槽路組成，它是利用電子管的放大作用，在電子管接通燈絲和陽極時，把陽極輸出信號正反饋到柵極，形成自激振蕩回路。激勵頻率的大小取決于振蕩槽路的電氣參數(shù)（電壓、電流、電容和電感）。
高頻焊接工藝
5.1 焊縫間隙的控制
將帶鋼送入焊管機(jī)組，經(jīng)多道軋輥滾壓，帶鋼逐漸卷起，形成有開口間隙的圓形管坯，調(diào)整擠壓輥的壓下量，使焊縫間隙控制在1~3mm，并使焊口兩端齊平。如間隙過大，則造成鄰近效應(yīng)減少，渦流熱量不足，焊縫晶間接合不良而產(chǎn)生未熔合或開裂。如間隙過小則造成鄰近效應(yīng)增大，焊接熱量過大，造成焊縫燒損；或者焊縫經(jīng)擠壓、滾壓后形成深坑，影響焊縫表面質(zhì)量。
5.2 焊接溫度控制
焊接溫度主要受高頻渦流熱功率的影響，根據(jù)公式（2）可知，高頻渦流熱功率主要受電流頻率的影響，渦流熱功率與電流激勵頻率的平方成正比；而電流激勵頻率又受激勵電壓、電流和電容、電感的影響。激勵頻率公式為：
f=1/[2π(CL)1/2]...(1)
式中：f-激勵頻率(Hz)；C-激勵回路中的電容(F)，電容=電量/電壓；L-激勵回路中的電感，電感=磁通量/電流
上式可知，激勵頻率與激勵回路中的電容、電感平方根成反比、或者與電壓、電流的平方根成正比，只要改變回路中的電容、電感或電壓、電流即可改變激勵頻率的大小，從而達(dá)到控制焊接溫度的目的。對于低碳鋼，焊接溫度控制在1250~1460℃，可滿足管壁厚3~5mm焊透要求。另外，焊接溫度亦可通過調(diào)節(jié)焊接速度來實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)輸入熱量不足時，被加熱的焊縫邊緣達(dá)不到焊接溫度，金屬組織仍然保持固態(tài)，形成未熔合或未焊透；當(dāng)輸入熱時不足時，被加熱的焊縫邊緣超過焊接溫度，產(chǎn)生過燒或熔滴，使焊縫形成熔洞。
5.3 擠壓力的控制
管坯的兩個邊緣加熱到焊接溫度后，在擠壓輥的擠壓下，形成共同的金屬晶粒互相滲透、結(jié)晶，最終形成牢固的焊縫。若擠壓力過小，形成共同晶體的數(shù)量就小，焊縫金屬強(qiáng)度下降，受力后會產(chǎn)生開裂；如果擠壓力過大，將會使熔融狀態(tài)的金屬被擠出焊縫，不但降低了焊縫強(qiáng)度，而且會產(chǎn)生大量的內(nèi)外毛刺，甚至造成焊接搭縫等缺陷。
5.4 高頻感應(yīng)圈位置的調(diào)控
高頻感應(yīng)圈應(yīng)盡量接近擠壓輥位置。若感應(yīng)圈距擠壓輥較遠(yuǎn)時，有效加熱時間較長，熱影響區(qū)較寬，焊縫強(qiáng)度下降；反之，焊縫邊緣加熱不足，擠壓后成型不良。
5.5 阻抗器是一個或一組焊管專用磁棒，阻抗器的截面積通常應(yīng)不小于鋼管內(nèi)徑截面積的70%，其作用是使感應(yīng)圈、管坯焊縫邊緣與磁棒形成一個電磁感應(yīng)回路，產(chǎn)生鄰近效應(yīng)，渦流熱量集中在管坯焊縫邊緣附近，使管坯邊緣加熱到焊接溫度。阻抗器用一根鋼絲拖動在管坯內(nèi)，其中心位置應(yīng)相對固定在接近擠壓輥中心位置。開機(jī)時，由于管坯快速運(yùn)動，阻抗器受管坯內(nèi)壁的磨擦而損耗較大，需要經(jīng)常更換。
5.6 焊縫經(jīng)焊接和擠壓后會產(chǎn)生焊疤，需要清除。清除方法是在機(jī)架上固定刀具，靠焊管的快速運(yùn)動，將焊疤刮平。焊管內(nèi)部的毛刺一般不清除。
5.7 工藝舉例
現(xiàn)以焊制φ32×2mm直縫焊管為例，簡述其工藝參數(shù)：
帶鋼規(guī)格：2×98mm 帶寬按中徑展開加少量成型余量
鋼材材質(zhì)：Q235A
輸入 勵磁電壓：150V 勵磁電流：1.5A 頻率：50Hz
輸出 直流電壓：11.5kV 直流電流：4A 頻率：120000Hz
焊接速度：50米/分鐘
參數(shù)調(diào)節(jié)：根據(jù)焊接線能量的變化及時調(diào)節(jié)輸出電壓和焊接速度。參數(shù)固定后一般不用調(diào)整。
要求與檢驗(yàn)
根據(jù)GB/T3091《低壓流體輸送用焊接鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，焊管的公稱直徑為6~150mm，公稱壁厚為2.0~6.0mm，焊管的長度通常為4~10米，可按定尺或倍尺長度出廠。鋼管表面質(zhì)量應(yīng)光滑，不允許有折疊、裂縫、分層、搭焊等缺陷存在。鋼管表面允許有不超過壁厚負(fù)偏差的劃道、刮傷、焊縫錯位、燒傷和結(jié)疤等輕微缺陷存在。允許焊縫處壁厚增厚和內(nèi)縫焊筋存在。
5規(guī)定要求
焊接鋼管應(yīng)做機(jī)械性能試驗(yàn)和壓扁試驗(yàn)以及擴(kuò)口試驗(yàn)，并要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。鋼管應(yīng)能承受一定的內(nèi)壓力，必要時進(jìn)行2.5Mpa壓力試驗(yàn)，保持一分鐘無滲漏。允許用渦流探傷的方法代替水壓試驗(yàn)。渦流探傷按GB7735《鋼管渦流探傷檢驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。渦流探傷方法是將探頭固定在機(jī)架上，探傷與焊縫保持3~5mm距離，靠鋼管的快速運(yùn)動對焊縫進(jìn)行全面的掃查，探傷信號經(jīng)渦流探傷儀的自動處理和自動分選，達(dá)到探傷的目的。
探傷后的焊管用飛鋸按規(guī)定長度切斷，經(jīng)翻轉(zhuǎn)架下線。鋼管兩端應(yīng)平頭倒角，打印標(biāo)記，成品管用六角形捆扎包裝后出廠。
加工方法
直縫鋼管的主要加工方法有：
鍛造鋼材：利用鍛錘的往復(fù)沖擊力或壓力機(jī)的壓力使坯料改變成我們所需的形狀和尺寸的一種壓力加工方法。
擠壓：是鋼材將金屬放在密閉的擠壓簡內(nèi)，一端施加壓力，使金屬從規(guī)定的模孔中擠出而得到有同形狀和尺寸的成品的加工方法，多用于生產(chǎn)有色金屬材鋼材。
軋制：將鋼材金屬坯料通過一對旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙(各種形狀)，因受軋輥的壓縮使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法。
拉撥鋼材：是將已經(jīng)軋制的金屬坯料(型、管、制品等)通過模孔拉撥成截面減小長度增加的加工方法大多用
作冷加工。
尺寸 1分 2分 3分 4分 6分 1寸 1.2寸
厚度（mm） 2 2.25 2.25 2.75 2.75 3.25 3.25
7直縫鋼管用途
直縫鋼管主要應(yīng)用于自來水工程、石化工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電力工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、城市建設(shè)。作液體輸送用：給水、排水。作氣體輸送用：煤氣、蒸氣、液化石油氣。作結(jié)構(gòu)用：作打樁管、作橋梁；碼頭、道路、建筑結(jié)構(gòu)用管等。
直縫鋼管變彎管是怎樣的生產(chǎn)工藝
什么是彎管：
彎管就是采用成套彎曲模具進(jìn)行彎曲的,無論是哪一種機(jī)器設(shè)備，大部分都用到彎管，主要用以輸油、輸氣、輸液等，在飛機(jī)及其發(fā)動機(jī)上更占有相當(dāng)重要的地位。
彎管可以彎曲各種型材截面
幾乎所有截面的鋁、鋼、不銹鋼、銅等金屬型材、管材（螺旋管，直縫鋼管，無縫管）都可以彎曲。
彎管彎曲質(zhì)量好，經(jīng)過噴涂、電鍍、拋光、拉絲等的材料可以直接彎曲，不會損傷材料表面。
變徑彎管的材料：
有鑄鐵、不銹鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、碳鋼、有色金屬及塑料等。
與管子連接：直接焊接（最常用的方法）法蘭焊結(jié)、熱溶連結(jié)、螺紋聯(lián)結(jié)、承插式聯(lián)結(jié)等
按照生產(chǎn)工藝分為：焊接彎頭、沖壓彎頭、鑄造彎頭等
彎管是管道安裝當(dāng)中常用的一種連接管件，用于管道拐彎處的連接。
其他名稱：90度彎、直角彎
用途；用于兩根公稱通徑相同或者不同的管子，使管路作一定角度轉(zhuǎn)彎。
彎管的分類：
1、以材質(zhì)劃分碳鋼，鑄鋼，合金鋼，不銹鋼，銅，鋁合金，塑料，氬硌瀝，PPC等。2、以制作方法劃分可分為推制、壓制、鍛制、鑄造等。
3、以制造標(biāo)準(zhǔn)劃分可分為國標(biāo)、電標(biāo)、水標(biāo)、美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)、俄標(biāo)等。
4、按它的曲率真半徑可分：可分為長半徑彎頭和短半徑彎頭。長半徑彎頭指它的曲率半徑等于1.5倍的管子的外徑，即R=1.5D。短半徑彎頭指它的曲率真半徑等于管子外徑，即R=1.0D（D為彎頭直么工，R為曲率真半徑）。
5、若按壓力等級來分：大約有十七種，和美國的管子標(biāo)準(zhǔn)是相同的，有：Sch5、Sch10s、Sch10、STD、Sch60、Sch80s、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS,其中最常用STD、XXS