鋼管及其制造工藝

介紹

軋機技術的出現及其在19世紀上半葉的發展也預示著管材和管材的工業生產。最初，通過漏斗裝置或輥將軋制的薄板條制成圓形橫截面，然后在相同的熱量下對接或搭接焊接（鍛造焊接工藝）。

到本世紀末，無縫鋼管的制造已采用了各種工藝，在相對較短的時間內產量迅速增加。盡管應用了其他焊接工藝，但無縫技術的不斷發展和進一步完善導致焊接管幾乎完全退出了市場，結果直到第二次世界大戰之前，無縫管一直占據主導地位。

在隨后的時期中，焊接技術的研究結果導致了焊接管的發展，隨之而來的是蓬勃發展的開發工作，以及眾多管材焊接工藝的廣泛傳播。目前，全球約三分之二的鋼管生產是通過焊接工藝進行的。然而，在該圖中，大約四分之一采用所謂的大直徑管線管的形式，其尺寸范圍超出了無縫管和管材制造中經濟可行的范圍。

無縫管

主要的無縫管制造工藝是在19世紀末出現的。隨著專利和所有權的過期，最初追求的各種并行開發變得越來越不明顯，并且它們各自的形成階段被合并到新的過程中。今天，最先進的技術已經發展到優先考慮以下現代高性能工藝的地步：

連續的心軸軋制過程和推料臺過程的尺寸范圍約為 外徑為21至178毫米。

帶有受控（受約束）浮動心軸棒的多機架塞磨機（MPM），其塞磨過程的尺寸范圍大約為。外徑140至406毫米。

交叉輥穿孔和皮爾格軋制工藝的尺寸范圍約為 外徑為250至660毫米。

芯棒磨工藝

在芯棒磨機工藝中，使用實心圓（坯料）。將其在旋轉爐床加熱爐中加熱，然后用穿孔機刺穿。用心軸軋機軋制穿孔的坯料或空心殼，以減小外徑和壁厚，從而形成多長度的母管。母管被重新加熱，并通過減徑器進一步減小到指定的尺寸。然后將管冷卻，切割，拉直并在出廠前進行精加工和檢查過程。

*注意：帶星號標記的過程是進行的規格和/或客戶要求

曼內斯曼棒磨機工藝

塞磨工藝，使用實心圓（坯）。在旋轉式爐底加熱爐中將其均勻加熱，然后用曼內斯曼（Mannesmann）穿孔機穿孔。穿孔的坯料或空心殼的外徑和壁厚減小。軋管同時通過卷取機在內部和外部打磨。然后通過定徑機將帶卷的管定尺寸為指定的尺寸。從這一步開始，管子穿過矯直機。該過程完成了管的熱加工。經過精加工和檢查的管（稱為母管）成為成品。

焊接管

自從有可能制造帶材和板材以來，人們就一直在嘗試彎曲材料并連接其邊緣以制造管材。這導致了最古老的焊接工藝的發展，即鍛造焊接的歷史可以追溯到150年前。

1825年，英國鐵器商人詹姆斯·懷特豪斯（James Whitehouse）被授予制造焊接管的專利。該過程包括以下步驟：在心軸上鍛造單個金屬板，以生產裸露的接縫管，然后加熱裸露接縫的配合邊緣，并通過在拉絲機中將它們機械擠壓在一起進行焊接。

該技術發展到可以在焊接爐中一次成型并焊接帶材的地步。這種對接焊接概念的發展最終于1931年在美國人J. Moon和他的德國同事Fretz共同設計的Fretz-Moon工藝中達到頂峰。

如今，采用這種工藝的焊接生產線仍然可以成功地用于制造外徑最大為10mm的鋼管。114毫米 除了這種將鋼帶在爐中加熱至焊接溫度的熱壓焊接技術外，美國E. Thomson在1886年至1890年之間還設計了其他幾種工藝，使金屬可以電焊。這樣做的基礎是詹姆斯·P·焦耳（James P. Joule）所發現的特性，通過該特性，電流通過導體會由于其電阻而發熱。

1898年，美國標準工具公司（Standard Tool Company）獲得了一項專利，該專利涵蓋了電阻焊在管材制造中的應用。在美國，隨后在德國，隨著建立連續熱軋帶鋼軋機以生產大規模生產所必需的散裝原材料的方法，電阻焊管和管材的生產獲得了可觀的增長。在第二次世界大戰期間，又一次在美國發明了氬弧焊工藝，這使飛機構造中的鎂有效焊接。

由于這一發展，開發了各種氣體保護焊接工藝，主要用于不銹鋼管的生產。在過去30年中，能源領域發生了深遠的發展，隨之而來的大型建筑容量大的長距離管道，埋弧焊工藝在直徑大于約10mm的管線管的焊接中占據了主導地位。500毫米

電焊管廠

卷材中的鋼條已從寬條切成所需的寬度，然后通過一系列成形輥將其成形為多段長度的外殼。縱向邊緣通過高頻電阻/感應焊接連續地連接。
然后，對多段殼體的焊縫進行電頭處理，并通過飛剪機將其定尺寸并切割成指定的長度。切下的管道在兩端拉直并成直角。
這些操作之后是超聲波檢查或靜水壓測試。

參考：