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          不锈钢管道的制造工艺

          不锈钢管是一种中空的长条圆形钢材,主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。

          不锈钢管执行标准:GB/14975-2002 GB/T14976-2002 GB13296-91 GB/T12770-2002 GB/T12771-2008 ASTM A312/A312M,ASTM A213/213A

          不锈钢管道的生产制造工艺主要有轧制焊接、清洗加热、冷轧处理和最后的整理流程。
          不锈钢焊接管道轧制和焊接
          主要的焊接设备是直缝高频焊接设备、直缝双面焊接工艺和螺旋埋弧焊接工艺。而MU-25M、MU-57M、MU-76M、MU-159M、MU-325M系列自动焊管机组是焊管生产企业里常见的设备。成型方法一般采用辊式连续成型;焊接方式采用氩弧焊或高频焊,中小口径的不锈钢焊管一般采用连续辊式成型,在这些生产线中,中小规格机组居多,产品主要为装饰管和工业用管。

          首先,不锈钢条经过各种质量检查,并修剪边缘。然后,这些处理后的不锈钢条被送到管磨机处,条带按照所需尺寸通过多个滚筒。在管磨机中,条带逐渐转变为管状。然后使用TIG焊接工艺,通过焊接机来焊接不锈钢带的边缘。机器会即时清除废料和内部焊道。以这种方式形成轧制管和管。

          下面以ERW不锈钢焊管为例描述主要生产工艺流程:

          板带卷→开卷→矫平→切头尾对焊→活套→成形→焊接→去外焊刺(去内焊刺) →冷却→定径→涡流探伤→飞锯切断。

          切断后的不锈钢焊管,根据产品用途可分为以下3种情况:

          • 1)不需要热处理和拉拔的焊管经矫直→平头→水压→检查→包装→入库;
          • 2)需要热处理的焊管经脱脂→光亮热处理→矫直→超声波探伤→平头→水压→ 检查→包装→入库;
          • 3)需要拉拔的焊管经脱脂→打尖→退火→矫直→酸洗→润滑→拉拔→切头→脱脂→光亮退火→精整→检查→包装→入库。

          无缝不锈钢管道生产工艺

          1 热挤压工艺

          热挤压工艺是国外热加工无缝不锈钢管道的生产工艺之一。与轧制生产方法相比,挤压法的特点是金属在变形过程中受到三向压应力,在这种最佳状态下,对于变形抗力大、热塑性差的高端不锈钢管可以获得较好的内外表面质量和金相组织,适合生产小批量、多规格不锈钢管,特别适合生产斜轧穿孔机难以加工的高合金管材。

          虽然我国不锈钢管生产采用“穿孔+冷拔、冷轧”的工艺较多,但采用挤压法生产不锈钢管的优势是可以直接使用连铸坯作原料,产品质量比较稳定,更换品种灵活,可以直接生产热挤压成品管,也可以生产各种异型断面不锈钢管。生产大直径(厚壁)不锈钢管除少量采用“穿孔+皮尔格轧制”工艺外(含顶管机组),基本上采用热挤压工艺。

          随着高速化、自动化、大吨位挤压机的应用,高强度、高韧性热作模具等相关技术的发展,用挤压法生产不锈钢管或为冷加工提供荒管,是目前热加工不锈钢管的一种较好的和经济的方法。特别是生产难变形的不锈钢管、高合金钢管、厚壁管得到了迅速发展。图1是某企业不锈钢挤压管生产主要工艺流程。

          不锈钢挤压管生产工艺流程

          不锈钢挤压管生产工艺流程

          2 不锈钢管道的热轧工艺

          在国内,不锈钢管坯采用斜轧穿孔较多,不仅常用的奥氏体不锈钢,而且难变形的双相不锈钢也可在斜轧穿孔机上生产,经过各种轧管机(纵轧或斜轧)可将管壁轧得较薄,在为冷轧冷拔提供原料时,减少冷拔(轧)道次,可提高生产率和成材率,降成本增效益。

          较为常见的装置包括Ф50、Ф90、Ф250系列热轧穿孔机组。另一种TZC200锥形辊穿孔机组,采用组合式机架、锥形辊穿孔、全液压快速换辊和数显数控送进角调整技术,处于领先水平,达到当代国际水平,在国内一些大型不锈钢厂都有应用。

          3 不锈钢管道的冷轧、冷拔工艺

          在制管成型过程中,冷拔和冷轧在实际生产中效果异曲同工,所生产出的无缝管各有优势。目前,在我国不锈钢制管装备中,YLB100t、YLB150t、YLB250t、YLB550t等系列高精度冷拔机组较为常见,且口碑良好;而在冷轧管机组当中,LG30-H、LG60-H、LG110-H、LG250-H等系列机组是应用较多的机型。

          不锈钢管有65%以上是通过冷加工制造的,冷加工工艺基本上有3种:即冷拔工艺、冷轧工艺、冷轧+冷拔工艺。冷加工不锈钢管大多采用冷轧+冷拔生产工艺,并以冷轧为主、冷拔为辅。

          目前,世界上冷轧和冷拔工艺技术和装备水平有了很大的发展。冷轧机、冷拔机正向高速、高精度、长行程、多线方向发展,可实现大减径量和大减壁量,轧制变形量的80%左右在冷轧机上完成。采用冷轧定壁、辅以冷拔改变规格和控制外径,满足不同品种和规格的要求。这种轧机的工艺特点是:

          • 1)采用了惯性力和惯性扭矩垂直平衡机构,轧机往返次数提高;
          • 2)采用环孔型,长度比短行程轧机长70%,轧制变形的均匀性提高、送进量增加;
          • 3)采用长管坯,增加荒管长度,可生产超长钢管,提高轧机生产率,提高轧制有效利用系数;


          不锈钢无缝管穿孔+(冷轧、冷拔)生产工艺流程

          不锈钢无缝管穿孔+(冷轧、冷拔)生产工艺流程


          不锈钢管道的清洗和加热阶段

          将以上流程制造出来的轧制不锈钢管道根据工业需要切割成所需长度。然后对这些不锈钢管道进行清洁以除去污垢。此外,对这些轧制管进行热处理以消除由于焊接和形成过程可能发生的应力。在连续轧制的炉床炉上进行热处理。炉子应配有温度记录仪和控制器。在热处理过程之后,不锈钢管道应被拉直并进行酸洗以从表面去除鳞屑。

          不锈钢管道的整理流程
          然后将抽出的不锈钢管道进行清洁、热处理、酸洗和矫直。计算机化的喷墨打标机用于在成品不锈钢管道上进行标记。不锈钢管道道上标有材料,尺寸,热量等级,并在通过不锈钢管道材出口商之前先标明第三方检验的印章。这样生产的不锈钢管道将进行一些测试和质量检查。此过程之后是妥善的包装和调度。
          注意:不锈钢管道的酸洗钝化可以使不锈钢焊管内外壁产生一层薄而致密、坚硬的钝化膜,钝化膜的存在是不锈钢管道防止腐蚀的根本原因。

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