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  • 大口径焊接钢管成型方式及钢铁行业的发展情况
    发布日期:2016-07-20

    大口径焊接钢管成型工艺及长度偏差:大口径钢管是外径1000MM以上的钢管,大口径钢管主要是通过张力减径,空心母材不带芯棒的连续轧制而完成.在保证焊接钢管质量的前提下,把焊接钢管整体加热至950℃以上高温,然后通过张力减径机轧制成各种规格的无缝钢管。   标准制定生产大口径钢管文件显示,在制造生产大口径钢管时允许有偏差:长度允许偏差:大口径钢管按定尺交货时的长度允许偏差不得大于+50mm。交货长度:大口径钢管通常按定尺长度交货,定尺长度应在通常长度范围内,是合同中要求的某一固定长度尺寸。但实际操作中都切出定尺长度是不大可能的,因此标准中对定尺长度规定了允许的正偏差值。具体交货长度应在合同中注明;大口径钢管以盘卷交货时,每盘应是一条大口径钢管,允许每批有5%的盘数由两条大口径钢管组成。
      大口径焊接钢管的生产范围及应用特点:尺寸范围:外径:114mm-1440mm壁厚:4mm-30mm;长度:按客户要求可做定尺或者不定尺;广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门,是重要的焊接工艺之一。大口径焊接钢管主要加工方法有:锻造钢材:利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。挤压:是钢材将金属放在密闭的挤压简内,一端施加压力,使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法,多用于生产有色金属材钢材。轧制:将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状),因受轧辊的压缩使材料截面减小,长度增加的压力加工方法。拉拨钢材:是将已经轧制的金属坯料(型、管、制品等)通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。
      大口径焊接钢管成型方式
      1、热推制扩径法
      推制扩径设备简单,造价低廉,维修方便,经济耐用,产品规格变换灵活,如需要制备大口径钢管等类似产品,只需要增加一些配件即可。适合生产中、薄壁厚大口径钢管材,也可以生产不超过设备能力的厚壁管。
      2、热挤压法
      挤压前需要对坯料进行机加工预处理,当挤压直径100mm以下的管件时,设备投入小,材料浪费少,技术较为成熟。但是一旦管件直径尺寸增大,采用热挤压的方法就需要大吨位和大功率的设备,相应控制系统也要升级。
      3、热穿孔轧制法
      热穿孔轧制以纵轧延伸和斜轧延伸为主。纵轧延伸轧制主要有限动芯棒连轧管轧制,少机架限动芯棒连轧管轧制,三辊限动芯棒连轧管轧制以及浮动芯棒连轧管轧制。这些方法生产效率高、金属消耗低、产品质量好,控制系统先进,应用日益广泛。
      大口径焊接钢管生产中,焊缝直径不超过3.0mm或T/3(T为钢管规定壁厚)的单个圆形夹杂和气孔为合格,取两者之间较小者。在任意150mm或12T长度焊缝范围内(以数值较小者为准),单个夹杂和气孔之间的间隔小于4T时,上述所有允许单独存在的缺欠的直径之和不应超过6.0mm或0.5T(以数值较小者为准)。长度不超过12.0mm或T的单个条形夹杂(以数值较小者为准),且宽度不超过1.5mm的单个条形夹杂为合格。在任意150mm或12T长度焊缝范围内(以数值较小者为准),单个夹杂之间的间隔小于4T时,上述所有允许单独存在的缺欠的大累积长度不应超过12.0mm。大深度为0.4mm的任意长度的单个咬边为合格。大长度为T/2,大深度为0.5mm且不超过规定壁厚的10%的单个咬边,只要在任意300mm焊缝长度内不超过两处即为合格。所有这种咬边应进行修磨   。
      大口径钢管是外径1000MM以上的钢管,大口径无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管,然后经热轧、冷轧或冷拨制成。
      1、链式冷床。过去多采用结构简单的链式冷床,其结构简单、造价低。但因其易产生链条错位而使大口径钢管弯曲,以及从输人辊道至冷床人口处不能自由收集大口径钢管,故现已很少采用。
      2、步进式冷床。由步进梁和固定梁组成的。被冷却大口径钢管由步进梁托起,向前移动   距离后再放人固定梁的齿沟中。适当调整齿条的行程,可使大口径钢管每步进一下就滚动两次,达到矫直大口径钢管的作用。目前新建的轧管机组,几乎都采用步进齿条式冷床。
      3、螺旋式冷床。这种冷床是靠螺旋杆上的螺旋线推动冷床上的大口径钢管向前移动进行冷却的。随着螺旋杆的转动,大口径钢管除了向前的推力外,还受到一个侧向推力,因而,一边前进一边横移,只是向前进。
      大口径焊接钢管当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,工件各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。
      大口径钢管成型过程中对错边量的影响如下:
      1、生产过程中,在成型角不变的情况下,为了保证管径合适,只能通过错边来消除“月牙弯”的影响。
      2、带钢跑偏,使带钢在成型器入VI处角度增大,促使后桥角度偏大.造成成型缝咬合过紧可造成错边。
      3、焊偏也是造成错边的一个因素。长距离严重焊偏,会导致错边或开缝。
      4、带钢的递送不好会造成带钢跑偏,使带钢边缘挤厚,从而造成错边。
      5、带钢宽度不均一或带钢边缘状况不好,容易造成错边。
      6、带钢表面不平整,有较大波浪或硬弯容易造成错边。
      7、预弯辊辊型不合适或带钢两端预弯量不合适,均易造成错边。
      大口径焊接钢管在我国钢铁行业中应用广泛,钢铁行业设备制造领域取得了很大的进步,主要在两方面表现:
      1、设备运行节能管理不足。设备实际运行中没有严格按照节能规范的要求运行,突出问题如风机漏风问题、入口烟气回流倒灌、产能减少时部分耗电设备未降低负荷等问题。这些问题中既有生产过程中缺乏管理的原因,也有对节能认识不足的原因。
      2、国内设备制造水平相对落后。当前尽管国内在钢铁行业设备制造领域取得了很大的进步,大量设备实现了国产化,但仍然与先进设备制造水平存在较大差距。例如在高炉煤气和焦炉煤气等可燃气体回收利用方面,国内仅能提供蒸汽轮机设备进行回收发电,发电效率普遍在20%左右;而上常用的CCPP技术可以将发电效率提高到45%以上,可以多发一倍的电能。但由于CCPP技术的核心设备燃气轮机国内没有任何企业具备设计和生产能力,上设备供应由少数几家企业所垄断,使得设备的购买和维修成本都居高不下,目前仅有少数大型国有钢铁企业采用CCPP技术。

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