CN102284550A - 螺旋缝埋弧焊管制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了螺旋缝埋弧焊管制造工艺。本发明的目的是这样实现的：1)原料检验、2)备料、3)拆卷、4)矫平、5)钢带对头、6)圆盘剪切、7)铣边、8)钢带递送、9)钢带边缘预弯、10)成型、11)成型检查、12、13)内、外自动焊接、14、15)初检、内检、16)钢管切割、17)手工补焊、18)X射线检测、19)水压、20)水压试验检查、21)超声波检测、22)磁粉探伤、23)倒棱、24)产品的理化检验、25)成品检查、26)喷涂标识。埋弧自动焊能采用大的焊接电流，电弧热量集中、熔深大，焊丝可连续送进，因此其生产效率比手工电弧焊高5-10倍；节约材料和电能，环保对人体无害。

Description

螺旋缝埋弧焊管制造工艺

技术领域

本发明提供了一种螺旋缝埋弧焊管的制造工艺。 

背景技术

目前，螺旋缝钢管的直接焊接由于热量不集中，焊接金属四处飞溅，损失很大，废弃的焊条头很多，工件厚度小时还需开坡口，从而浪费了大量金属材料和电能；手工操作，焊接中既能看到弧光，焊接烟雾又很多，因而劳动生产条件非常恶略，对人体伤害很大。 

发明内容

本发明的目的就是要提供一种螺旋缝埋弧焊管制造的全新工艺。 

本发明的目的是这样实现的：1)原料检验：依据国家相关标准对钢带、钢板的外观尺寸、宽度、厚度、表面质量、机械性能、母材拉伸、弯曲、化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S进行检查，焊丝化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S进行检查； 

2)备料：检查合格的原料依据生产要求进行准备投入使用的原料； 

3)拆卷：依据生产任务单下达的原料规格、材质等级对钢带、 钢板牢固成卷的状态通过拆卷机进行拆卷，为对头工序通过电器控制送进钢带矫平机设备； 

4)矫平：由拆卷机设备送进的钢带进入钢带矫平机通过液压装置控制进入五辊矫平，使卷曲的钢带展开压平； 

5)钢带对头：将两个钢带的头尾通过钢带对头部位的随机切割设备把钢带头尾有缺陷处切除，然后通过电器液压机械控制对前后钢带进行校正压平，两钢带的错边量符合险关规定要求，根据不同壁厚选择电流和电压实施两钢带的对接； 

6)圆盘剪切：对钢带的毛料两边边缘依据生产规格设计的工作宽度、厚度进行圆盘剪的上下重合量调整，剪刃侧向间隙调整，使剪切后的钢带宽度符合设计宽度要求，允许偏差±2mm； 

7)铣边：圆盘剪切后的钢带宽度由递送机递送到铣边机进行钢带边缘的铣边，根据不同板宽、壁厚调整铣边机，铣边的钢带厚度坡口为30°； 

8)钢带递送：把圆盘剪切或铣边后的钢带通过钢带递送机液压电器控制，氮气装置根据不同壁厚调整下压量，通过电器控制递送机的递送速度为成型工序输送钢带； 

9)钢带边缘预弯：只针对小口径钢管Φ219-426mm，通过预弯设备对钢带两侧边缘50mm进行下压，使钢带边缘处于上翘状态，为成型后的管坯钢带对缝平整提供可靠保证； 

10)成型：根据不同的板宽、壁厚、材质等级利用三角函数调整钢管的成型设备角度及各排辊座的成型角度、内辊角度、外辊角度、 横梁下压量、辊座位置、标高、1^#辊倾角度、3^#排辊倾角度、2^#梁下压量及2^#梁前后位置等，调整后的成型器由递送机将钢带进入三辊弯板成型，成型设计钢管尺寸为Φ219-3000mm； 

11)成型检查：根据设计制造钢管规格的管体、管端周长允许偏差对钢管的圆周长进行测量，钢管椭圆度的测量，根据成型状态通过电器液压设备控制成型器后桥前后摆动，使成型后的管端、管体圆周长成型稳定； 

12、13)内、外自动焊接：根据成型定径后的管坯，首先进行内焊自动焊接焊跟踪，然后经过一个螺距于外焊自动焊接，内焊为单丝焊接，外焊为双丝焊接，焊接方向均为下坡焊，顺方向后倾，倾角度0-10°可调，薄壁钢带外焊自动焊用逆方向前倾保证获得理想焊缝宽度，内、外焊采用直流电焊机DC0-1500A，当双丝焊接时，外焊增加一台交流电焊机AC0-1200A，电压控制25-40V，电流控制450-1200A连续可调，焊接速度根据不同壁厚08-2.4m/min可调，焊丝丝杆伸长20-40mm，通常在5-10mm之间微调，以保证得到合适的焊缝外形和熔深量，通过电器控制焊接设备送丝电器设备进行自动送丝焊接，埋弧自动焊接成型系数控制在1.3-2.0，熔合比在60-70％调节； 

14、15)初检、内检：对钢管表面质量进行检查并结合成型检查作焊缝的酸蚀检查，钢管表面检查，初检对自动焊检查焊缝焊接缺陷，包括：断弧、烧穿、裂纹、咬边、凹坑、错边、焊偏、夹腰、明弧、硬弯、气孔、棱角等及母材缺陷分层、压坑、裂缝、划伤等，对缺陷 尺寸、处数做好相关记录； 

16)钢管切割：钢管通常尺寸为12000±5-20mm，经成型、内外焊接后的钢管出至通常长度尺寸时，通过光电限位开关变为电讯号传至随行切割设备，然后用电器控制对限位进行控制，利用等离子设备对正在运行的钢管进行切割，切割后的管端面平整，切斜＜3mm，切割定尺限位开关根据顾客要求随时可调； 

17)手工补焊：对随行切割后的钢管上有自动焊后存在上述“14”缺陷进行清根后的手工电弧焊，根据板厚、材质选择焊条直径、牌号、焊接层数，焊接电流在95-250A之间选用； 

18)X射线检测：焊接工艺评定和顾客要求时射线照相法穿透试件厚度以胶片作为记录信息法，X射线工业电视在线连续检测法，钢管在运管车上通过电器控制运管小车行走，钢管在运管车上的旋转辊架上旋转对逐根钢管的焊缝长度作100％探伤，通过X射线管发出X射线被图像增强接受变为电讯号传到工业电视上，通过X射线检测发现焊缝内部和表面缺陷，未焊透、未熔合、夹渣、气孔、裂纹、焊偏、凹坑、焊瘤等焊接缺陷，同时对焊缝探伤全过程通过图处理进行跟踪检测和图像存储，其灵敏度达到2％和4％； 

19)水压：按相应钢带、钢板最小屈服强度值的60％、75％、85％选取计算水压试验压力，采用设计1200水压机对钢管实行径向密封实现低压供水，高压泵增压，液压控制排气进水，达到规定的试验压力，试验压力P＝2ST/D，并通过水压自动记录装置对试验压力值、保压时间予以记录和存储； 

20)水压试验检查：通过水压试验对焊缝或母材渗漏点作出返工返修标记和记录，对渗漏水的钢管返工返修后重新作水压试验至合格； 

21)超声波检测：通过超声波检测对钢管的焊缝双侧进行检测，以发现焊缝内表面和根部缺陷，夹渣、气孔、未熔合、未焊透、裂纹，用脉冲显示斜射横波探伤法把超声波射入被检工件一面，然后在同一面接收缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断缺陷情况，并根据缺陷的大小、性质判定产品是否符合相产品标准的规定； 

22)磁粉探伤：用以焊缝表面和近表面的缺陷裂纹、分层等缺陷； 

23)倒棱：用机械倒棱设备对钢管管端的坡口、钝边加工成一定的坡口角度，通常坡口30-35°，钝边0.8-2.4mm； 

24)产品的理化检验：按标准规定测定焊接接头的拉伸试验，焊接接头的正弯、反弯，焊缝的冲击性能，钢带对头的正弯、反弯以证实焊接质量是否符合产品规定要求，产品化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S的检测，按相关的产品执行标准，不合格降级； 

25)成品检查：对钢管焊缝的外形尺寸、焊缝余高、坡口角度、钝边尺寸、钢管椭圆度、钢管直径、钢管圆周长、理化检查经过进行综合检查和测量，根据检验测量结果判定与相关标准是否符合要求，同时对发现的不合格部位作出返工标记，经返工后的原标记部位重新检验是否通过； 

26)喷涂标识：根据检验合格的钢管，按相关产品的标准在钢管上进行喷涂标识，包括公司注册商标、公司名称、特种设备代号、特 种设备许可证编号、执行标准、标称外径、厚度长度、材质、试验压力、生产班别、降级标记及有必要的其它标识，采用标识印模板。 

本发明与现有制造工艺相比，由于埋弧自动焊能采用大的焊接电流，电弧热量集中、熔深大，焊丝可连续送进而不像焊条频频更换，因此其生产率比手工电弧焊高5-10倍；由于焊剂和熔渣严密包围焊接区，空气难以进入，高的焊接速度减小了热影响区的尺寸，焊剂和熔渣的覆盖减慢了焊缝的冷却速度，这些都有利于焊接接头获得良好的组织与性能。同时，自动焊操作使焊接规范、参数稳定、焊缝成份均匀、外形光滑美观，因而焊接质量良好稳定；埋弧自动焊热量集中，焊接金属没有飞溅损失，没有废弃的焊条头，工件厚度小时还可以不开坡口，从而可以节省金属材料和电能。埋弧自动焊中看不到弧光，焊接烟雾很少，又是机械自动操作，因而劳动生产条件得到了很大改善，是具有环保和对人体无害的优点。

具体实施方式

实施例1，以钢管尺寸12000±5mm为例对本发明进行详细阐述。本发明的目的是这样实现的：1)原料检验：依据国家相关标准对钢带、钢板的外观尺寸、宽度、厚度、表面质量、机械性能、母材拉伸、弯曲、化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S进行检查，焊丝化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S进行检查； 

2)备料：检查合格的原料依据生产要求进行准备投入使用的原 料； 

3)拆卷：依据生产任务单下达的原料规格、材质等级对钢带、钢板牢固成卷的状态通过拆卷机进行拆卷，为对头工序通过电器控制送进钢带矫平机设备； 

4)矫平：由拆卷机设备送进的钢带进入钢带矫平机通过液压装置控制进入五辊矫平，使卷曲的钢带展开压平； 

5)钢带对头：将两个钢带的头尾通过钢带对头部位的随机切割设备把钢带头尾有缺陷处切除，然后通过电器液压机械控制对前后钢带进行校正压平，两钢带的错边量符合险关规定要求，根据不同壁厚选择电流和电压实施两钢带的对接； 

6)圆盘剪切：对钢带的毛料两边边缘依据生产规格设计的工作宽度、厚度进行圆盘剪的上下重合量调整，剪刃侧向间隙调整，使剪切后的钢带宽度符合设计宽度要求，允许偏差±2mm； 

7)铣边：圆盘剪切后的钢带宽度由递送机递送到铣边机进行钢带边缘的铣边，根据不同板宽、壁厚调整铣边机，铣边的钢带厚度坡口为30°； 

8)钢带递送：把圆盘剪切或铣边后的钢带通过钢带递送机液压电器控制，氮气装置根据不同壁厚调整下压量，通过电器控制递送机的递送速度为成型工序输送钢带； 

9)钢带边缘预弯：只针对小口径钢管Φ219-426mm，通过预弯设备对钢带两侧边缘50mm进行下压，使钢带边缘处于上翘状态，为成型后的管坯钢带对缝平整提供可靠保证； 

10)成型：根据不同的板宽、壁厚、材质等级利用三角函数调整钢管的成型设备角度及各排辊座的成型角度、内辊角度、外辊角度、横梁下压量、辊座位置、标高、1^#辊倾角度、3^#排辊倾角度、2^#梁下压量及2^#梁前后位置等，调整后的成型器由递送机将钢带进入三辊弯板成型，成型设计钢管尺寸为Φ219-3000mm； 

11)成型检查：根据设计制造钢管规格的管体、管端周长允许偏差对钢管的圆周长进行测量，钢管椭圆度的测量，根据成型状态通过电器液压设备控制成型器后桥前后摆动，使成型后的管端、管体圆周长成型稳定； 

12、13)内、外自动焊接：根据成型定径后的管坯，首先进行内焊自动焊接焊跟踪，然后经过一个螺距于外焊自动焊接，内焊为单丝焊接，外焊为双丝焊接，焊接方向均为下坡焊，顺方向后倾，倾角度0-10°可调，薄壁钢带外焊自动焊用逆方向前倾保证获得理想焊缝宽度，内、外焊采用直流电焊机DC0-1500A，当双丝焊接时，外焊增加一台交流电焊机AC0-1200A，电压控制25-40V，电流控制450-1200A连续可调，焊接速度根据不同壁厚08-2.4m/min可调，焊丝丝杆伸长20-40mm，通常在5-10mm之间微调，以保证得到合适的焊缝外形和熔深量，通过电器控制焊接设备送丝电器设备进行自动送丝焊接，埋弧自动焊接成型系数控制在1.3-2.0，熔合比在60-70％调节； 

14、15)初检、内检：对钢管表面质量进行检查并结合成型检查作焊缝的酸蚀检查，钢管表面检查，初检对自动焊检查焊缝焊接缺陷， 包括：断弧、烧穿、裂纹、咬边、凹坑、错边、焊偏、夹腰、明弧、硬弯、气孔、棱角等及母材缺陷分层、压坑、裂缝、划伤等，对缺陷尺寸、处数做好相关记录； 

16)钢管切割：钢管尺寸为12000±5mm，经成型、内外焊接后的钢管出至通常长度尺寸时，通过光电限位开关变为电讯号传至随行切割设备，然后用电器控制对限位进行控制，利用等离子设备对正在运行的钢管进行切割，切割后的管端面平整，切斜＜3mm，切割定尺限位开关根据顾客要求随时可调； 

17)手工补焊：对随行切割后的钢管上有自动焊后存在上述“14”缺陷进行清根后的手工电弧焊，根据板厚、材质选择焊条直径、牌号、焊接层数，焊接电流在95-250A之间选用； 

18)X射线检测：焊接工艺评定和顾客要求时射线照相法穿透试件厚度以胶片作为记录信息法，X射线工业电视在线连续检测法，钢管在运管车上通过电器控制运管小车行走，钢管在运管车上的旋转辊架上旋转对逐根钢管的焊缝长度作100％探伤，通过X射线管发出X射线被图像增强接受变为电讯号传到工业电视上，通过X射线检测发现焊缝内部和表面缺陷，未焊透、未熔合、夹渣、气孔、裂纹、焊偏、凹坑、焊瘤等焊接缺陷，同时对焊缝探伤全过程通过图处理进行跟踪检测和图像存储，其灵敏度达到2％和4％； 

19)水压：按相应钢带、钢板最小屈服强度值的60％、75％、85％选取计算水压试验压力，采用设计1200水压机对钢管实行径向密封实现低压供水，高压泵增压，液压控制排气进水，达到规定的试 验压力，试验压力P＝2ST/D，并通过水压自动记录装置对试验压力值、保压时间予以记录和存储； 

20)水压试验检查：通过水压试验对焊缝或母材渗漏点作出返工返修标记和记录，对渗漏水的钢管返工返修后重新作水压试验至合格； 

21)超声波检测：通过超声波检测对钢管的焊缝双侧进行检测，以发现焊缝内表面和根部缺陷，夹渣、气孔、未熔合、未焊透、裂纹，用脉冲显示斜射横波探伤法把超声波射入被检工件一面，然后在同一面接收缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断缺陷情况，并根据缺陷的大小、性质判定产品是否符合相产品标准的规定； 

22)磁粉探伤：用以焊缝表面和近表面的缺陷裂纹、分层等缺陷； 

23)倒棱：用机械倒棱设备对钢管管端的坡口、钝边加工成一定的坡口角度，通常坡口30-35°，钝边0.8-2.4mm； 

24)产品的理化检验：按标准规定测定焊接接头的拉伸试验，焊接接头的正弯、反弯，焊缝的冲击性能，钢带对头的正弯、反弯以证实焊接质量是否符合产品规定要求，产品化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S的检测，按相关的产品执行标准，不合格降级； 

25)成品检查：对钢管焊缝的外形尺寸、焊缝余高、坡口角度、钝边尺寸、钢管椭圆度、钢管直径、钢管圆周长、理化检查经过进行综合检查和测量，根据检验测量结果判定与相关标准是否符合要求，同时对发现的不合格部位作出返工标记，经返工后的原标记部位重新检验是否通过； 

26)喷涂标识：根据检验合格的钢管，按相关产品的标准在钢管上进行喷涂标识，包括公司注册商标、公司名称、特种设备代号、特种设备许可证编号、执行标准、标称外径、厚度长度、材质、试验压力、生产班别、降级标记及有必要的其它标识，采用标识印模板。 

Claims (1)

1.螺旋缝埋弧焊管制造工艺，其特征在于：1)原料检验：依据国家相关标准对钢带、钢板的外观尺寸、宽度、厚度、表面质量、机械性能、母材拉伸、弯曲、化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S进行检查，焊丝化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S进行检查；

2)备料：检查合格的原料依据生产要求进行准备投入使用的原料；

3)拆卷：依据生产任务单下达的原料规格、材质等级对钢带、钢板牢固成卷的状态通过拆卷机进行拆卷，为对头工序通过电器控制送进钢带矫平机设备；

4)矫平：由拆卷机设备送进的钢带进入钢带矫平机通过液压装置控制进入五辊矫平，使卷曲的钢带展开压平；

5)钢带对头：将两个钢带的头尾通过钢带对头部位的随机切割设备把钢带头尾有缺陷处切除，然后通过电器液压机械控制对前后钢带进行校正压平，两钢带的错边量符合险关规定要求，根据不同壁厚选择电流和电压实施两钢带的对接；

6)圆盘剪切：对钢带的毛料两边边缘依据生产规格设计的工作宽度、厚度进行圆盘剪的上下重合量调整，剪刃侧向间隙调整，使剪切后的钢带宽度符合设计宽度要求，允许偏差±2mm；

7)铣边：圆盘剪切后的钢带宽度由递送机递送到铣边机进行钢带边缘的铣边，根据不同板宽、壁厚调整铣边机，铣边的钢带厚度坡口为30°；

8)钢带递送：把圆盘剪切或铣边后的钢带通过钢带递送机液压电器控制，氮气装置根据不同壁厚调整下压量，通过电器控制递送机的递送速度为成型工序输送钢带；

9)钢带边缘预弯：只针对小口径钢管Φ219-426mm，通过预弯设备对钢带两侧边缘50mm进行下压，使钢带边缘处于上翘状态，为成型后的管坯钢带对缝平整提供可靠保证；

10)成型：根据不同的板宽、壁厚、材质等级利用三角函数调整钢管的成型设备角度及各排辊座的成型角度、内辊角度、外辊角度、横梁下压量、辊座位置、标高、1^#辊倾角度、3^#排辊倾角度、2^#梁下压量及2^#梁前后位置等，调整后的成型器由递送机将钢带进入三辊弯板成型，成型设计钢管尺寸为Φ219-3000mm；

11)成型检查：根据设计制造钢管规格的管体、管端周长允许偏差对钢管的圆周长进行测量，钢管椭圆度的测量，根据成型状态通过电器液压设备控制成型器后桥前后摆动，使成型后的管端、管体圆周长成型稳定；

12、13)内、外自动焊接：根据成型定径后的管坯，首先进行内焊自动焊接焊跟踪，然后经过一个螺距于外焊自动焊接，内焊为单丝焊接，外焊为双丝焊接，焊接方向均为下坡焊，顺方向后倾，倾角度0-10°可调，薄壁钢带外焊自动焊用逆方向前倾保证获得理想焊缝宽度，内、外焊采用直流电焊机DC0-1500A，当双丝焊接时，外焊增加一台交流电焊机AC0-1200A，电压控制25-40V，电流控制450-1200A连续可调，焊接速度根据不同壁厚08-2.4m/min可调，焊丝丝杆伸长20-40mm，通常在5-10mm之间微调，以保证得到合适的焊缝外形和熔深量，通过电器控制焊接设备送丝电器设备进行自动送丝焊接，埋弧自动焊接成型系数控制在1.3-2.0，熔合比在60-70％调节；

14、15)初检、内检：对钢管表面质量进行检查并结合成型检查作焊缝的酸蚀检查，钢管表面检查，初检对自动焊检查焊缝焊接缺陷，包括：断弧、烧穿、裂纹、咬边、凹坑、错边、焊偏、夹腰、明弧、硬弯、气孔、棱角等及母材缺陷分层、压坑、裂缝、划伤等，对缺陷尺寸、处数做好相关记录；

16)钢管切割：钢管通常尺寸为12000±5-20mm，经成型、内外焊接后的钢管出至通常长度尺寸时，通过光电限位开关变为电讯号传至随行切割设备，然后用电器控制对限位进行控制，利用等离子设备对正在运行的钢管进行切割，切割后的管端面平整，切斜＜3mm，切割定尺限位开关根据顾客要求随时可调；

17)手工补焊：对随行切割后的钢管上有自动焊后存在上述“14”缺陷进行清根后的手工电弧焊，根据板厚、材质选择焊条直径、牌号、焊接层数，焊接电流在95-250A之间选用；

18)X射线检测：焊接工艺评定和顾客要求时射线照相法穿透试件厚度以胶片作为记录信息法，X射线工业电视在线连续检测法，钢管在运管车上通过电器控制运管小车行走，钢管在运管车上的旋转辊架上旋转对逐根钢管的焊缝长度作100％探伤，通过X射线管发出X射线被图像增强接受变为电讯号传到工业电视上，通过X射线检测发现焊缝内部和表面缺陷，未焊透、未熔合、夹渣、气孔、裂纹、焊偏、凹坑、焊瘤等焊接缺陷，同时对焊缝探伤全过程通过图处理进行跟踪检测和图像存储，其灵敏度达到2％和4％；

19)水压：按相应钢带、钢板最小屈服强度值的60％、75％、85％选取计算水压试验压力，采用设计1200水压机对钢管实行径向密封实现低压供水，高压泵增压，液压控制排气进水，达到规定的试验压力，试验压力P＝2ST/D，并通过水压自动记录装置对试验压力值、保压时间予以记录和存储；

20)水压试验检查：通过水压试验对焊缝或母材渗漏点作出返工返修标记和记录，对渗漏水的钢管返工返修后重新作水压试验至合格；

21)超声波检测：通过超声波检测对钢管的焊缝双侧进行检测，以发现焊缝内表面和根部缺陷，夹渣、气孔、未熔合、未焊透、裂纹，用脉冲显示斜射横波探伤法把超声波射入被检工件一面，然后在同一面接收缺陷处反射回来的回波，根据回波情况来判断缺陷情况，并根据缺陷的大小、性质判定产品是否符合相产品标准的规定；

22)磁粉探伤：用以焊缝表面和近表面的缺陷裂纹、分层等缺陷；

23)倒棱：用机械倒棱设备对钢管管端的坡口、钝边加工成一定的坡口角度，通常坡口30-35°，钝边0.8-2.4mm；

24)产品的理化检验：按标准规定测定焊接接头的拉伸试验，焊接接头的正弯、反弯，焊缝的冲击性能，钢带对头的正弯、反弯以证实焊接质量是否符合产品规定要求，产品化学成份碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S的检测，按相关的产品执行标准，不合格降级；

25)成品检查：对钢管焊缝的外形尺寸、焊缝余高、坡口角度、钝边尺寸、钢管椭圆度、钢管直径、钢管圆周长、理化检查经过进行综合检查和测量，根据检验测量结果判定与相关标准是否符合要求，同时对发现的不合格部位作出返工标记，经返工后的原标记部位重新检验是否通过；

26)喷涂标识：根据检验合格的钢管，按相关产品的标准在钢管上进行喷涂标识，包括公司注册商标、公司名称、特种设备代号、特种设备许可证编号、执行标准、标称外径、厚度长度、材质、试验压力、生产班别、降级标记及有必要的其它标识，采用标识印模板。