CN101885011A - 高强钢直缝钢管制作工艺 - Google Patents

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李志刚
宿孝涛
吴令智
周锋
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Abstract

本发明公开了一种高强钢直缝钢管制作工艺，其包括以下步骤：(1)在高强钢板的纵向两侧打单面坡口；(2)将所述高强钢板弯折成具有纵缝的初成型钢管；(3)进行纵缝间隙的调整制得精成型钢管，在制得的精成型钢管的纵缝上每隔一段距离进行点焊连接；(4)对精成型钢管纵缝进行焊接工艺制得成品钢管，所述焊接工艺包括以下步骤：a、采用CO2气体保护焊对纵缝进行打底焊接；b、对打底焊接后的纵缝进行盖面焊接。本发明的制作工艺，不仅所需设备少，加工工序简单，而且制得的成品管质量高，完全能够满足钢管塔生产要求，钢管塔生产厂家在低投入的前提下便可自行加工直缝钢管，大大降低了钢管塔的生产成本，提高了经济效益。

Description

高强钢直缝钢管制作工艺
技术领域
本发明涉及一种钢管制作工艺，具体涉及一种高强钢直缝钢管的制作工艺。
背景技术
随着国内经济的发展，高压输电设施和通讯设施普遍推广，对输电铁塔和通讯铁塔的需求量逐渐增大，对铁塔质量的要求也越来越高。
目前，钢管塔和角钢塔普遍应用于输电线路和通讯线路中。其中，钢管塔是一种截面性能优良，外形美观且自重轻的塔体，相对角钢塔而言其用钢量少，风荷载体形系数小。然而由于钢管的造价要比角钢高，且塔体本身的造价占工程本体造价的30％之多，所以如何降低钢管塔的造价是一个值得研究的问题。
目前，国家政策对钢管塔的质量要求提高，要求用于加工钢管塔的直缝钢管其焊缝质量必须达到二级焊缝标准。由于现在直缝钢管的加工工序繁琐、加工设备众多，对于钢管塔生产厂家来说，设备不全，技术不精，导致生产出的钢管质量很难达到要求，因此，现在的钢管塔生产厂家一般直接采购无缝钢管、或者向专业生产厂家采购高质量直缝钢管，再进一步进行钢管塔的成产，致使钢管塔的造价居高不下。特别是对于Q420以上的高强钢成品管，直径在300mm以上的，由于其直径大、管壁厚、强度高，因此加工难度大，加工工期长、加工成本高，进而导致了采购周期长、价格高，且经常因规格不全而耽误钢管塔的生产周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种高强钢直缝钢管制作工艺，不仅所需设备少，加工工序简单，而且制得的成品管质量高，完全能够满足钢管塔生产要求，钢管塔生产厂家在低投入的前提下便可自行加工直缝钢管，大大降低了钢管塔的生产成本，提高了经济效益。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：高强钢直缝钢管制作工艺，其包括以下步骤：
(1)在高强钢板的纵向两侧打单面坡口，坡口角度为25～35度；
(2)将所述高强钢板弯折成具有纵缝的初成型钢管；
(3)将初成型钢管进行纵缝间隙的调整制得精成型钢管，所述纵缝间隙调整为1.5～2.5mm，在制得的精成型钢管的纵缝上每隔一段距离进行焊连接；
(4)对精成型钢管纵缝进行焊接工艺制得成品直缝钢管，所述焊接工艺包括以下步骤：
a、采用CO2气体保护焊对纵缝进行打底焊接；
b、对打底焊接后的纵缝进行盖面焊接。
作为一种优选的技术方案，在所述步骤(1)中，高强钢板单面坡口的坡口角度为30度。
作为一种优选的技术方案，在所述步骤(2)中，将高强钢板弯折成初成型钢管采用4000吨精密数控液压板料折弯机。
作为一种优选的技术方案，在所述步骤(3)中，对纵缝间隙的调整采用液压组装工作台，所述液压组装工作台包括机架，在所述机架上设置有由动力装置驱动的位于上部能够向下运动的一个上液压顶和分别位于两侧能够向中间运动的两组侧液压顶，在所述机架的下方设置有用于承托钢管的一组滚轮。
作为一种优选的技术方案，在所述步骤(3)中，纵缝间隙调整为2mm。
作为一种优选的技术方案，在所述步骤(4)中，对管壁厚度≥8mm的精成型钢管，采用埋弧自动焊进行盖面焊接。
作为一种优选的技术方案，在所述步骤(4)中，对管壁厚度＜8mm的精成型钢管，采用手弧焊进行盖面焊接。
作为一种优选的技术方案，成品直缝钢管的直径≥300mm。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1.本发明的高强钢直缝钢管制作工艺，首先对高强钢板的纵向两侧打单面坡口，对后续的焊接工艺做准备，然后使用折弯机将该高强钢板弯折成具有纵缝的初成型钢管，折弯机优先采用大型4000吨精密数控液压板料折弯机，该机控制精度保持在0.1mm以内，可对厚度≤30mm、长度≤12500mm的金属板材进行任意角度折制，其制成品角度误差控制在0.5度以内，完全符合国家标准。
2.本发明采用自行研制的液压组装工作台对初成型钢管进行纵缝间隙的调整，该液压组装工作台结构简单，使用效果好。通过该液压组装工作台，可以保证钢管纵缝的组装间隙合格，具体可以调整为2mm左右，间隙的予留严格控制在工艺要求范围之内，然后在制得的精成型钢管的纵缝上每隔一段距离进行定位焊连接，。
3.本发明对精成型钢管纵缝进行焊接工艺制得成品钢管步骤中，首先采用CO2气体保护焊对纵缝进行打底焊接，CO2气体保护焊有着抗疲劳、韧性强、焊接效率高、焊缝综合性能强的特点。然后对打底焊接后的纵缝进行盖面焊接，具体是：对管壁厚度≥8mm的中厚板型的精成型钢管，采用埋弧自动焊进行盖面焊接；对管壁厚度＜8mm的薄板型的精成型钢管，采用手弧焊进行盖面焊接。采用埋弧自动焊或者手弧焊即可使焊缝外观美观，还能消除打底焊缝的焊接缺陷以及消除部分残余应力，全面提升焊缝的综合性能。
综上所述，使用本发明的制作工艺制得的高强钢直缝钢管，其焊缝质量达到二级焊缝标准，完全满足钢管塔的生产要求，且使用本发明的制作工艺，所需设备少、加工工序简单、加工快、生产效率高。钢管塔生产厂家在低投入的前提下便可自行加工高质量直缝钢管，大大降低了钢管塔的生产成本，提高了经济效益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例中的液压组装工作台的结构示意图。
图中：1.机架，2.上液压顶，3.侧液压顶，4.侧液压顶，5.滚轮。
具体实施方式
一种高强钢直缝钢管制作工艺，其包括以下步骤：
(1)在高强钢板的纵向两侧打单面坡口，坡口角度控制在25～35度，优先采用30度，为后面的焊接工序做准备；
(2)将所述高强钢板弯折成具有纵缝的初成型钢管，采用的设备为4000吨精密数控液压板料折弯机，该机控制精度保持在0.1mm以内，可对厚度≤30mm、长度≤12500mm的金属板材进行任意角度折制，其制成品角度误差控制在0.5度以内，完全符合国家标准；
(3)将初成型钢管进行纵缝间隙的调整制得精成型钢管，采用液压组装工作台。如图1所示，该液压组装工作台包括机架1，在机架1上设置有由动力装置驱动的位于上部能够向下运动的一个上液压顶2和分别位于两侧能够向中间运动的两组侧液压顶3、4，在机架1的下方设置有用于承托钢管的一组滚轮5。将初成型钢管放置在滚轮5上，通过上液压顶2和两侧的两组侧液压顶3、4对钢管进行挤压，进而实现对钢管纵缝的间隙进行调整。纵缝间隙控制在1.5～2.5mm范围内，最优调整为2mm，能够确保主管纵缝予留间隙合格。然后在制得的精成型钢管的纵缝上每隔一段距离进行定位焊连接。
(4)对精成型钢管纵缝进行焊接工艺制得成品直缝钢管，所述成品管的直径≥300mm。焊接前先对焊缝进行清理，包括去除焊接区域内的气割氧化物、定位焊连接时的焊点熔渣等。所述焊接工艺包括以下步骤：
a、采用CO2气体保护焊对纵缝进行打底焊接，打底焊接速度要快；
b、对打底焊接后的纵缝进行盖面焊接。具体是：对管壁厚度≥8mm的精成型钢管，采用埋弧自动焊进行盖面焊接；对管壁厚度＜8mm的精成型钢管，采用手弧焊进行盖面焊接。
在焊接时，要做到如下的保证措施：
1.焊接环境的要求：1)当手弧焊超过8m/s，气体保护焊超过2m/s时，车间焊接作业区有穿堂风或鼓风机时应设防风屏或采取其它防风措施；2)焊接作业区相对湿度不得大于90％，湿度超过规定时应采取去湿除潮措施。
2.对焊接材料控制：焊接用焊丝要防止生锈及油污；焊条使用前必须进行烘干，烘干后的焊条需放在焊条保温筒内，随用随取，避免了在使用过程中受到二次污染，保证了焊接内在质量；选用的CO2气体纯度要求≥99.5％，且气体在使用前要进行去水处理。
3.焊接过程若出现焊瘤、气孔、夹渣、裂纹等缺陷时，须修磨或清除补焊，补焊的焊缝应与原焊缝间保持圆滑过渡。焊接过程中严禁在焊缝间隙嵌入填充物。
焊接完成后，进行焊接质量的检验，主要通过使用超声波无损探伤，辅助X射线探伤来实现。
对于焊后出现的超出标准的不合格件进行校正，可通过先进的大型液压校直机，辅以火焰校正手段来进行。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.高强钢直缝钢管制作工艺，其特征在于其包括以下步骤：
(1)在高强钢板的纵向两侧打单面坡口，坡口角度为25～35度；
(2)将所述高强钢板弯折成具有纵缝的初成型钢管；
(3)将初成型钢管进行纵缝间隙的调整制得精成型钢管，所述纵缝间隙调整为1.5～2.5mm，在制得的精成型钢管的纵缝上每隔一段距离进行焊连接；
(4)对精成型钢管纵缝进行焊接工艺制得成品直缝钢管，所述焊接工艺包括以下步骤：
a、采用CO2气体保护焊对纵缝进行打底焊接；
b、对打底焊接后的纵缝进行盖面焊接。
2.如权利要求1所述的高强钢直缝钢管制作工艺，其特征在于：在所述步骤(1)中，高强钢板单面坡口的坡口角度为30度。
3.如权利要求1所述的高强钢直缝钢管制作工艺，其特征在于：在所述步骤(2)中，将高强钢板弯折成初成型钢管采用4000吨精密数控液压板料折弯机。
4.如权利要求1所述的高强钢直缝钢管制作工艺，其特征在于：在所述步骤(3)中，对纵缝间隙的调整采用液压组装工作台，所述液压组装工作台包括机架，在所述机架上设置有由动力装置驱动的位于上部能够向下运动的一个上液压顶和分别位于两侧能够向中间运动的两组侧液压顶，在所述机架的下方设置有用于承托钢管的一组滚轮。
5.如权利要求1所述的高强钢直缝钢管制作工艺，其特征在于：在所述步骤(3)中，纵缝间隙调整为2mm。
6.如权利要求1所述的高强钢直缝钢管制作工艺，其特征在于：在所述步骤(4)中，对管壁厚度≥8mm的精成型钢管，采用埋弧自动焊进行盖面焊接。
7.如权利要求1所述的高强钢直缝钢管制作工艺，其特征在于：在所述步骤(4)中，对管壁厚度＜8mm的精成型钢管，采用手弧焊进行盖面焊接。
8.如权利要求1所述的高强钢直缝钢管制作工艺，其特征在于：成品直缝钢管的直径≥300mm。
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