焊管史话之八++对接焊管工艺的扩展（下）.pdfVIP

· 72· 焊管 ．第34卷第4期．2011年4月 ●学 习 园地 焊管史话之八 对接焊管工艺的扩展 (下) 2 更大外径钢管的制造工艺 随着钢管直径的增大，局部加热焊缝当然比加热整个钢管断面更经济。因此对于大直径钢管的生产特意保留了传 统的搭接焊工艺 。 2．1 工艺过程 (1)板坯准备。准备一块宽度与想要生产钢管周长相等的钢板，且钢板已经使用刨边机进行刨边。 (2)成型。采用三辊或四辊弯板机将钢板成形为带搭接边的开 口焊缝钢管。热弯曲用于外径 610mm(24in)以内的 钢管，冷弯曲用于更大的钢管。 (3)预焊接。在开 口焊缝荒管的两个端部和中部采用气焊(后来又采用电阻焊)进行预焊接。 (4)最终焊接。外表面加热器 (以水煤气或煤气为燃料)和内表面加热器来加热预焊钢管的搭接焊缝，这时钢管放 在运送小车上。每次把长度约为457lllIIl(18in)的部分加热到白热状态，此时焊接运送小车向前移动，以便使加热部分 处于空气锤 (或水压机)的下方 ，然后在钢管内部的铁砧上对搭接部分进行锻焊。在钢管的长度方向重复此操作。对于 直径非常大的钢管来说，需要两块钢板来满足所需的制管尺寸，因此这种钢管有两个焊缝。 2．2 适 用范围 此方法突出特点是广泛的适用性。只要 W(C)≤0．3％的钢板都可以使用此方法焊接，主要用于生产外径 400— 4000111120及壁厚5～15mm的钢管，成品钢管长度为 3～10m。 壁厚6～8Film的钢管最大生产速度可达到8m／rain，并且焊接质量 良好。这种方法主要用于生产低压力管，例如供 水管、输油管以及储油容器等。几年后，氧气和乙炔开始取代水煤气用于加热器的燃料 ，使得效率更高。然而，当埋弧焊 方法出现后，这种焊接方法就开始退Hj了市场。 3 小管径薄壁管的氧乙炔法 在 1900年前后，乙炔变成 r有效的工业燃料。1902年，一个叫Linde的德国人发明了氧气发生器。大约 1910年，这 些方法才被用于钢管制造工艺，使用氧乙炔火焰产生的高温(大约3100℃)进行焊接。此种生产工艺尤其适用于不能用 传统对接焊接工艺生产的小管径、薄壁厚的钢管。 在该制管_I=艺中，4～6对成型辊把长钢板冷弯成开 口焊缝钢管，其长度几乎与最终产品的长度相等。有时候也使用 带4～6个辅助轧辊的钟形模联合拉拔机来形成开 口焊缝钢管。 焊接轧机包括一对导向辊和两对焊接辊，在第一一对焊接辊后面设有氧乙炔火焰。起初开 口焊缝钢管一支接一支的 进人，且焊缝朝 E。焊缝在导向辊之后就开始加热融化，然后在焊接辊的压力下焊接在一起，一次只生产一根焊管，效率 低下也不经济。此方法不久就被改进为采用连续钢带和飞锯切断的方式。 开始采用～个带有5个喷嘴的加热器 ，焊接2．5nl长的钢管需3min或更长时间，且有时出现过热现象。后来经过一系 列改进，加热器使用 100个或更多的喷嘴，通过预热方式更好地进行温度控制，这样焊接速度可达到50m／min。 这种生产工艺的特点如下： (1)钢管在熔点温度进行焊接，除低碳钢外，中碳钢和合金钢也可焊接 ，扩展了钢管的材质范围。 (2)冷成型使得此 【艺特别适合小直径、薄壁厚钢管。钢管外径通常是 5～100mill(有时可达到 120lnm)，壁厚0．5 (有时可达到0．3mm)～5lllm(有时叮以更厚)，长度 5～6111。通常，此工艺只生产外径 60Illrn以下的钢管。虽然生产大 于 120IllIll的钢管没有技术障碍 ，但是所需要的设备变得过于庞大。 (3)此工艺比低频 电阻焊接方法有一个优点：它不需要对钢板进行任何预处理，比如酸洗或喷丸处理等。因为焊接 区域有铸造的金相组织，焊接质量非常好。焊接的部位有一个凸起的焊缝，因此具有与周围的母料相同或更高的整体机 械强度。 (4)因为加热区较宽且焊缝区平整，所以没有必要清除焊缝毛刺或者用锤击修平焊缝。但对于小管径的钢管，整个 钢管被加热到白热状态，会产生一一定的氧化。 (5)焊接速度取决于钢管规格(尤其是壁厚)、焊炬的数量和容量，纪录达到了50nr／min。 此工艺的缺点是需要非常难的技能去调整焊炬的火焰强度 以及焊炬 问的间隔，以适应钢管尺寸和焊接速度，事实上 此工艺的制造成本也非常高。此生产工艺抢 占了一个独立的市场 ，比如机械结构管和电缆管，原因在于通过无缝钢管工 艺或对接焊接法 (Whitehouse法)不能经济地生产外径小于50．8mm(2in