





焊管“無縫化”的含義焊管和無縫管相比無縫鋼管的區(qū)別是焊管有一道焊縫。由于有了焊縫,使外形凸出高于母材很多,明顯地看出了“縫”;同時(shí),內(nèi)部物理性質(zhì)上也產(chǎn)生了變化。如果能夠在這兩個(gè)方面—外在與內(nèi)在,都能使焊縫與母材相同、相近或者相等母材性能,等同于無縫,這就是“無縫化”的含義?!盁o縫化”的兩個(gè)方面如上所述,焊管無縫化包含兩個(gè)方面的內(nèi)涵,幾何無縫化,使焊縫余高盡可能小;物理無縫化,使焊縫(包括周圍熱影響區(qū))的物理性能趨于與母材一致。
焊管的幾何無縫化光滑地掉焊縫處因擠壓焊接后所形成的外毛刺和內(nèi)毛刺,使焊管在幾何外形上幾乎看不到焊縫。我國和美國標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)毛刺的殘留高度大致上規(guī)定了兩檔精度: 檔(O.127mm;第二檔0.254mm)。焊管的物理無縫化幾何無縫化處理后的焊管雖然外表上已幾乎看不到焊縫,但焊縫內(nèi)部的金相組織與母材仍有較大區(qū)別,焊縫區(qū)的機(jī)械性能較低。為此,需要經(jīng)過熱處理細(xì)化焊縫區(qū)的晶粒、去除焊接應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)與母體金相組織、機(jī)械性能的一致化,這個(gè)過程我們稱之為焊管的物理無縫化。
無縫鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比,在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí),重量較輕,是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材。廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等用鋼管制造環(huán)形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節(jié)約材料和加工工時(shí),已廣泛用鋼管來制造。無縫鋼管生產(chǎn)工藝①熱軋無縫鋼管主要生產(chǎn)工序(△主要檢驗(yàn)工序):管坯準(zhǔn)備及檢查△→管坯加熱→穿孔→軋管→鋼管再加熱→定(減)徑→熱處理△→成品管矯直→精整→檢驗(yàn)△(無損、理化、臺檢) →入庫②冷軋(拔)無縫鋼管主要生產(chǎn)工序:坯料準(zhǔn)備→酸洗潤滑→冷軋(拔)→熱處理→矯直→精整→檢驗(yàn)一般的無縫鋼管的生產(chǎn)工藝可以分為冷拔與熱軋兩種,冷軋無縫鋼管的生產(chǎn)流程一般要比熱軋要復(fù)雜,
無縫鋼管其中過熱區(qū)組織由于焊接的溫度在1100℃以上,奧氏體晶粒急劇長大,冷卻后晶粒粗大,在一定的化學(xué)成分和冷速條件下還會形成硬而脆的晶相此外,由于溫度梯度的存在也會產(chǎn)生焊接應(yīng)力。其綜合結(jié)果,焊縫區(qū)的綜合機(jī)械性能比母材低。焊管物理無縫化就是通過焊縫熱處理,達(dá)到應(yīng)力、均化和細(xì)化組織、提高焊接熱影響區(qū)綜合機(jī)械性能的目的,而其根本目的是應(yīng)力。焊管物理無縫化處理主要有兩種方法:焊縫局部處理法和整體加熱處理法。由于主要是焊縫熱影響區(qū)有硬化現(xiàn)象、機(jī)械性能低下,所以我們首先應(yīng)考慮對焊縫熱影響區(qū)進(jìn)行局部處理。
焊縫局部?;幚淼姆椒ㄊ遣捎弥蓄l感應(yīng)加熱裝置將焊縫熱影響區(qū)加熱至約927。9℃,然后空冷至538℃以下,隨后水冷。對于直徑較小的鋼管,采用管坯整體加熱方式處理,然后空冷或在帶有可控氣氛的冷卻室中冷卻。以上講的是高頻直縫焊管的無縫化技術(shù)。
西氣東輸無縫鋼管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求錯(cuò)邊量小于2mm,由此,要求帶鋼的月牙彎必須小于8mm/5m,但標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GS/714164-93規(guī)定帶鋼的月牙彎為25mm/m,很難滿足這個(gè)要求。這就是加拿大為什么用鋼板而不用鋼卷來制作螺旋管的原因。何況螺旋焊管用機(jī)械擴(kuò)徑方法來應(yīng)力難度大,外防腐層厚度在螺旋焊縫處的厚度比管體上的要減薄近30%,這些都不能不列入工程考慮范圍之內(nèi)。制管全過程是一個(gè)系統(tǒng)工程,不僅僅限于學(xué)術(shù)研究上討論管體力學(xué)分析,不能避開管型制作工藝流程、應(yīng)力方法、無損檢測方式以及防腐效果諸多問題。
力學(xué)分析只是其中一個(gè)重要方面,但不是全部,因此,螺旋焊管工藝及設(shè)備方面要適應(yīng)我國天然氣工業(yè)的發(fā)展,技術(shù)改造應(yīng)當(dāng)作為重點(diǎn),例如預(yù)精焊、擴(kuò)徑等,同時(shí),由于國內(nèi)競爭已大大飽和,不宜再建新的生產(chǎn)