CN102172814A - 直缝埋弧焊管制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直缝埋弧焊管制造方法，所生产的焊管主要用于城市天然气管网、海底石油天然气管线、成品油管线、原油管线、天然气管线干线和支干线等，其步骤包括卷板开卷、对接、板边加工、成型、在线连续预焊、切管、埋弧自动焊精焊、精整，其关键技术在于：所述成型步骤采用高频电阻焊管（HFW）的成型方法，高频电阻焊管的成型方法为连续弯曲法、圆弧弯曲法或组合成型法。采用本发明生产的直缝埋弧焊管，质量优良，生产成本低，尤其适合于中小口径焊管的直缝埋弧焊管的生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种直缝埋弧焊管制造方法，特别适用于中小口径直缝埋弧焊管的生产,所生产的钢管主要用于城市天然气管网、海底石油天然气管线、成品油管线、原油管线、天然气管线干线和支干线等。
背景技术
直缝埋弧焊通常是将单张钢板按一定的曲率半径进行弯曲后成型的方法，由于通常直缝埋弧焊管采用单张钢板作为原料，钢板比钢带价格高，因此生产的直缝埋弧焊管成本也比较高。目前直缝埋弧焊管的制造方法不宜生产中小口径直缝埋弧焊管，其焊接时，一般是先内焊，再外焊，质量不好保证,生产的直缝埋弧焊管气孔和夹杂较多，成本很高。现有的HFW（高频电阻焊）管的焊接温度和顶锻力没有自动控制，生产时需要人为进行判断和控制，造成HFW管质量不稳定，成材率低、成本高等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产成本低、质量优良，适合于中小口径焊管的直缝埋弧焊管制造方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种直缝埋弧焊管制造方法，其主要步骤包括钢带开卷、对接、板边加工、成型、在线连续预焊、切管、埋弧自动焊精焊、精整，其关键技术在于：所述成型步骤采用高频电阻焊管的成型方法，高频电阻焊管的成型方法为连续弯曲法、圆弧弯曲法或组合成型法。
进一步的改进，还可在上述对接和板边加工步骤之间增加预弯工艺，在上述成型和在线连续预焊步骤之间增加后弯工艺，这样可以提高直缝埋弧焊管的质量。
优选的，上述高频电阻焊管的成型方法的成型速度小于等于8米/分。
上述在线连续预焊步骤为连续混合气体保护焊、内埋弧自动焊、外埋弧自动焊或高频电阻焊。
上述埋弧自动焊精焊的步骤具体为：当在线连续预焊采用连续混合气体保护焊时，埋弧自动焊精焊为先外埋弧自动焊，再内埋弧自动焊，或者先内埋弧自动焊，再外埋弧自动焊；当预焊方式为内埋弧自动焊时，埋弧自动焊精焊方法为外埋弧自动焊；当预焊为外埋弧自动焊时，埋弧自动焊精焊方法为内埋弧自动焊；当预焊方式为HFW时，埋弧自动焊精悍方法为先外埋弧自动焊，再内埋弧自动焊，或先内埋弧自动焊，再外埋弧自动焊。
上述精整工序的主要工艺流程包括超声波探伤、射线探伤、补焊、冷定径矫直、水压试验、超声波探伤、管端焊缝拍片、管端倒棱。
上述冷定径矫直采用水压扩径、机械扩径或O整形机，或者O整形机和水压扩径组合方式，或者O整形机和机械扩径的组合方式。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的成型步骤采用高频电阻焊管的成型方式，省去了通常直缝埋弧焊管中的合缝设备和工艺，制造出的直缝埋弧焊管质量优良，且由于采用钢带供料，成本低廉，因通常的直缝埋弧焊管采用平板供料，一般钢带比平板便宜1000元/左右；与现有的HFW管生产方法相比，质量更加稳定，因目前的HFW管焊接温度和顶锻力没有实现有效控制，造成HFW管质量不稳定，成材率低，成本高。因此本发明方法解决了目前直缝埋弧焊管制造方法不适于生产中小口径（323.9～711mm）焊管，焊管气孔、夹杂缺陷多和生产成本高的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
1、卷板经开卷、矫平。
2、卷板头尾切齐、对接。
3、板边预弯：可以使钢带边部规整，便于板边加工，同时为焊管辅助成型，精度要求不高时可以不进行预弯。
4、板边加工：铣边、刨边或剪边，或铣边和剪边组合，或刨边和铣边组合。铣边式，先粗铣，将板边宽度铣削掉10～20mm，以保证去除卷板因钢坯及轧制过程中的板边缺陷、月牙弯，然后精铣X型坡口，即将钢板卷两个对接的板边分别开出钝边、一定角度的坡口，钢板的两个边对接后形成X形坡口，为焊接做好准备。
5、成型：采用高频电阻焊（HFW）成型方式，将经过上述预弯边的带钢在HFW管成型器卷制成圆筒。将HFW钢管成型方式运用到直缝埋弧焊管后，HFW管成型速度由30米/分，降低至8米/分（或者小于8米/分），大大降低了从拆卷机到成型机的设备要求，节约了设备投资和备件费用。
6、后弯：后弯在成型后，预焊前进行板边后弯，增加了此后弯工艺以确保板边成型质量以及焊接接头质量，当质量要求不高时，可以不用本步骤。
7、预焊：根据需要可以采用连续混合气体保护焊进行在线连续预焊，速度小于等于8米/分，大大降低了HFW成型设备要求；也可直接采用内埋弧自动焊，或直接外埋弧自动焊，或HFW焊。连续混合气体保护焊的焊缝质量较好，易于实现预焊和后续精焊的自动跟踪，预焊速度比较理想。
8、切管：将预焊后的连续钢管切成单根钢管。
9、预焊检查和修补。
10、焊管内壁清理除尘。
11、引熄弧板焊接，在预焊后的焊管两端焊接引熄弧板。
12、埋弧自动焊精焊：当预焊采用连续混合气体保护焊时，精焊为先外埋弧自动焊，再内埋弧自动焊，或者先内埋弧自动焊，再外埋弧自动焊；当预焊采用内埋弧自动焊时，精焊为外埋弧自动焊；当预焊采用外埋弧自动焊时，精焊采用内埋弧自动焊；当预焊采用HFW焊时，精焊采用先外埋弧自动焊，再内埋弧自动焊，或者先内埋弧自动焊，再外埋弧自动焊。应当注意的是，由于外焊坡口易于清理，坡口和焊剂不易被污染，焊接气孔、夹杂等缺陷较少，排气、排渣需求没有内焊强烈；而内焊由于坡口和焊剂易于被污染，清理相对外焊困难，焊接气孔、夹杂等较多，排气、排渣需求相对外焊强烈。采用先外焊方式，内焊时可以加大规范，增强排气、排渣能力，减少焊缝中的气孔、夹杂等缺陷，可显著提高合格率。因此在本步骤中，最好采用先外埋弧自动焊，再内埋弧自动焊的方法，并与预焊时的连续气体混合保护焊组合，效果最佳。
13、切除引熄弧板。
14、管内焊渣及粉尘清理。
15、超声波探伤：对焊缝进行超声波检查和超声波手探。
16、X射线探伤：对焊缝进行X射线探伤。
17、补焊：对有缺陷的焊缝进行修补。
18、冷定径矫直：采用O整形机（还可采用水压扩径或机械扩径，或者O整形机和水压机组合扩径，或者O整形机和机械扩径组合方式对焊管进行全长的冷定径矫直）。由于小口径焊管焊接后弯曲较大，机械扩径机锥面受力较大，因此，采用O整形机+水压扩径组合方式对直缝埋弧焊管进行全长的冷定径矫直效果比较好。
19、水压试验：逐根焊管进行静水压试验，当采用水压扩径时，不需要重复进行了。
20、超声波探伤：逐根进行管体、热影响区和焊缝超声波探伤。
21、管端焊缝拍片：逐根焊管进行管端拍片检查。
22、管端焊缝修磨：为可选项，根据需要选择是否对管端内外焊缝进行修磨。
23、管端倒棱：对钢管的端部进行坡口和钝边加工。
24、成品检查：逐根进行焊管外观、几何尺寸检查。
25、称重、测长：逐根进行焊管的称重和测长。
26、标识：逐根进行标识。
27、入库，发货等。
现有的HFW的成型方式有连续弯曲法、圆弧弯曲法和组合成型法，连续弯曲法是对管坯的全长进行整体的弯曲，弯曲的曲率分道次从大到小；排辊机组采用的弯曲成型工艺就是圆弧弯曲法；组合成型法是将管坯的边缘部分进行连续弯曲，对管坯的中间段和连接段进行圆弧弯曲。
本发明方法采用钢带为原料，经HFW管成型方式连续将钢带沿板宽方向弯曲变形成圆筒，在线连续预焊，切断成单根焊管，并采用埋弧自动焊精焊形成直缝埋弧焊管。本发明将HFW管焊管机组的主要设备与直缝埋弧焊管的主要精整设备和工艺相结合，其中焊管机组在HFW管成型设备及工艺基础上，增加了后弯边设备和工艺，省去了储料设备和工艺，改善了板边成型质量；本发明省去了通常直缝埋弧焊管中的合缝设备和工艺，制造出的直缝埋弧焊管质量优良；采用了连续混合气体保护焊、直接进行内埋弧自动焊或外埋弧自动焊等预焊工艺，并根据预焊方法的不同，选择相应的埋弧自动焊精焊。成功的解决了通常直缝埋弧焊管制造方法不宜生产中小口径直缝埋弧焊管，即生产中小口径直缝埋弧焊管气孔、夹杂缺陷多，成本高的问题；同时解决了HFW管焊接温度和顶锻力没有有效控制，造成HFW管质量不稳定，成材率低和成本高等问题。
Claims (8)
1.一种直缝埋弧焊管制造方法，其主要步骤包括钢带开卷、对接、板边加工、成型、在线连续预焊、切管、埋弧自动焊精焊、精整，其特征在于：所述成型步骤采用高频电阻焊管的成型方法，高频电阻焊管的成型方法为连续弯曲法、圆弧弯曲法或组合成型法。
2.根据权利要求1所述的直缝埋弧焊管制造方法，其特征在于：在所述对接和板边加工步骤之间增加预弯工艺。
3.根据权利要求2所述的直缝埋弧焊管制造方法，其特征在于：在所述成型和在线连续预焊步骤之间增加后弯工艺。
4.根据权利要求1或3所述的直缝埋弧焊管制造方法，其特征在于：所述高频电阻焊管的成型方法的成型速度小于等于8米/分。
5.根据权利要求4所述的直缝埋弧焊管制造方法，其特征在于：所述在线连续预焊步骤采用连续混合气体保护焊、内埋弧自动焊、外埋弧自动焊或高频电阻焊。
6.根据权利要求5所述的直缝埋弧焊管制造方法，其特征在于：所述埋弧自动焊精焊的步骤具体为：当在线连续预焊采用连续混合气体保护焊时，埋弧自动焊精焊为先外埋弧自动焊，再内埋弧自动焊，或者先内埋弧自动焊，再外埋弧自动焊；当预焊方式为内埋弧自动焊时，埋弧自动焊精焊方法为外埋弧自动焊；当预焊为外埋弧自动焊时，埋弧自动焊精焊方法为内埋弧自动焊；当预焊方式为HFW时，埋弧自动焊精悍方法为先外埋弧自动焊，再内埋弧自动焊，或先内埋弧自动焊，再外埋弧自动焊。
7.根据权利要求1所述的直缝埋弧焊管制造方法，其特征在于：所述精整工序的主要工艺流程包括超声波探伤、射线探伤、补焊、冷定径矫直、水压试验、超声波探伤、管端焊缝拍片、管端倒棱。
8.根据权利要求7所述的直缝埋弧焊管制造方法，其特征在于：所述冷定径矫直采用水压扩径、机械扩径或O整形机，或者O整形机和水压扩径组合方式，或者O整形机和机械扩径的组合方式。
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