国内外制造大口径直缝埋弧焊管的成型方法有UOE成型法、排辊成型法(CFE)、CE成型等。对于绝大多数成型方法的较后一道工序都是对焊接后管坯再进行一次全长扩径,以提高焊接管形质量。扩径成为大口径直缝焊管生产中确保成品管质量的一道重要工序。
扩径是一种利用液压或机械方式从钢管内壁加力使钢管沿着径向向外扩胀成型的压力加工工艺。机械方式比液压方式,设备简单且效率更高,在世界上较先进的几条大口径直缝焊管制管线扩径工序都被采用,其工艺为:
机械扩径利用扩径机端部的分瓣的扇形块沿径向扩张,使管坯沿长度方向以步进方式,分段实现全管长塑性变形的过程。分为5个阶段
1、初步整圆阶段:扇形块打开直到所有扇形块都接触到钢管内壁,此时步长范围内钢管内圆管中各点半径大小都几乎一致,钢管得到初步整圆。
2、名义内径阶段:扇形块从前段位置开始降低运动速度,直到抵达要求位置,这个位置是质量要求的成品管内圆周位置。
3、弹复补偿阶段:扇形块在2阶段的位置开始进一步将低速度,直到抵达要求位置,这个位置是工艺设计要求的弹复前钢管内圆周位置。
4、保压稳定阶段:扇形块在弹复前钢管内圆周位置一段时间保持不动,这是设备和扩径工艺要求的保压稳定阶段。
5、卸荷回归阶段:扇形块从弹复前钢管内圆周位置开始迅速回缩,直到抵达初始扩径的位置,这是扩径工艺要求的扇形块较小收缩直径。
在实际应用中,工艺简化中,2、3步骤可以合并简化,这对钢管的扩径质量没有影响。国内,能生产X120直缝焊管的宝钢、太钢在其扩径中都采用了以上5阶段的机械扩径工艺技术。
螺旋焊接钢管
按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等。
电焊钢管:用于石油钻采和机械制造业等。
炉焊管:可用作水煤气管等,大口径直缝焊管用于高压油气输送等;螺旋焊管用于油气输送、管桩、桥墩等。
按焊缝形状分类
可分为直缝焊管和螺旋焊管
直缝焊管
:生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。
螺旋焊管
:强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30~**,而且生产速度较低。因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则大多采用螺旋焊。
螺旋缝焊接钢管分为自动埋弧焊接钢管和高频焊接钢管两种。
a.螺旋缝自动埋弧焊接钢管按输送介质的压力高低分为甲类管和乙类管两类。甲类管一般用普通碳素钢Q235、Q235F及普通低合金结构钢16Mn焊制,乙类管采用Q235、Q235F、Q195等钢材焊制,用作低压力的流体输送管材
b.螺旋缝高频焊接钢管 螺旋缝高频焊接钢管,尚没统一的产品标准,一般采用普通碳素钢Q235、Q235F等钢材制造。