CN104842128A - 一种超大径厚比高频直缝焊管制造方法 - Google Patents

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李烨
张毅
冷洪刚
罗立志
李书黎
淡猛
胡家宝
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

本发明公开了一种超大径厚比高频直缝焊管制造方法，包括以下步骤：步骤一、采用铣边机对原料热轧卷进行铣边，控制圆管成型宽度的公差，保证板边的清洁和形状；步骤二、采用弯边机对带钢两侧边部进行弯边，保证焊接部位的圆度；步骤三、采用轧制底线下山成型，其中，下山量控制在管径的30～100％；步骤四、采用多台短间距排列的排辊成型机架实现柔性线性成型；步骤五、对管坯采用高频电阻焊接，焊接的挤压量控制在壁厚的0.2～1.0倍；步骤六、刨削内外毛刺后定径整圆。本发明解决了超大径厚比高频焊接圆管成型和焊接的质量问题，消除了焊接边部浪形、焊接错边、焊接质量不良等缺陷，可以广泛应用于钢管制造领域。

Description

一种超大径厚比高频直缝焊管制造方法
技术领域
本发明涉及钢管的制造，特别是涉及一种超大径厚比高频直缝焊管制造方法。
背景技术
随着科技的发展，社会不断进步，清洁能源太阳能光伏发电的发展十分迅猛，用于大型太阳能板支撑架的钢管的需求量越来越大。该支撑架为了保证既有足够的强度，其自重又比较轻，故所用钢管的要求比较特殊，要求管径较大而壁厚较薄，其径厚比(钢管外径与壁厚的比)一般在90～110的范围内。这种钢管一般的生产方法是：1)将钢卷开平成一块块的平板，再将平板卷成卷筒，最后焊接成钢管；2)将普通的小径厚比的钢管加热，再进行扩径减壁。这两种方法都存在不同程度的缺点，前一种方法生产效率低下，成本高；后一种方法成本更高。
用高频直缝焊接的方法可以生产圆管，传统的高频直缝焊管制管工艺一般为：原料——纵剪分条——轧机上料——矫平——剪切对焊——活套存贮——传统四辊成型——高频焊接——内外毛刺刮除——定径矫直——定尺锯切——检验——入库。该工艺能够实现连续快速轧制生产钢管，生产效率高，且生产成本低。传统的高频直缝焊管生产，主要采用的是传统的四辊成型机架，轧制底线采用水平法或较小的下山法成型，该传统工艺不适合径厚比大于90以上的超大径厚比高频焊接圆管的生产，成型精度差，且容易产生焊接边部浪形，致使焊接错边，焊缝质量不良。所以传统的高频直缝焊接生产的圆管其径厚比在12～80之间，当径厚比大于90时，圆管成型难度大，焊接边部极易出现浪形，不能保证成型圆管的精度和高频焊接的焊缝质量。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种超大径厚比高频直缝焊管制造方法，解决了超大径厚比高频焊接圆管成型和焊接的质量问题，消除了焊接边部浪形、焊接错边、焊接质量不良等缺陷。
本发明提供的一种超大径厚比高频直缝焊管制造方法，包括以下步骤：步骤一、采用铣边机对原料热轧卷进行铣边，控制圆管成型宽度的公差，保证板边清洁和形状；步骤二、采用弯边机对带钢两侧边部进行弯边，保证焊接部位的圆度；步骤三、采用轧制底线下山成型，其中，下山量控制在管径的30～100％；步骤四、采用多台短间距排列的排辊成型机架实现柔性线性成型；步骤五、对管坯采用高频电阻焊接，焊接的挤压量控制在壁厚的0.2～1.0倍；步骤六、刨削内外毛刺后定径整圆。
在上述技术方案中，所述步骤一中，所述原料热轧卷为Q345或强度同等级别的热轧卷，边部的铣边倾角为2°，圆管成型宽度的公差控制在±0.2mm。
在上述技术方案中，所述步骤二中，采用两架弯边机对带钢两侧边部进行弯边。
在上述技术方案中，所述步骤三中，所述下山量优选控制在管径的80～95％。
在上述技术方案中，所述步骤四中，所述柔性线性成型工艺中，各轧辊轴线不在同一平面上，短间距指各轧辊之间的间距为200～500mm。
在上述技术方案中，所述步骤五中，焊接的挤压量控制在壁厚的0.6倍。
在上述技术方案中，所述步骤一中，铣边之前先将符合要求的原料热轧卷在开卷机中打开，用矫平机矫平，再对钢带的头尾切除，形成平齐的切口，采用二氧化碳气体保护焊将前一卷带钢的尾部与后一卷带钢的头部焊接在一起，接着将连接在一起的钢带充入活套贮存备用。
在上述技术方案中，还包括步骤七、将定径整圆后的钢管定尺锯切，检验入库。
本发明超大径厚比高频直缝焊管制造方法，具有以下有益效果：采用本发明技术制造的超大径厚比(外径/壁厚＞90)的钢管，圆管成型精确高、边部焊接质量稳定，没有边浪产生，能够顺利开展高频焊接，生产出高质量的大径厚比高频焊接圆管。该类超大径厚比焊管在太阳能光伏支架以及其它类似大型支架上具有重要的推广意义。
附图说明
图1为本发明超大径厚比高频直缝焊管制造方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明超大径厚比高频直缝焊管制造方法，包括以下步骤：
步骤一、先将符合要求的原料热轧卷在开卷机中打开，用矫平机矫平，再对钢带的头尾切除，形成平齐的切口，采用二氧化碳气体保护焊将前一卷带钢的尾部与后一卷带钢的头部焊接在一起，接着将连接在一起的钢带充入活套贮存备用，这样头尾相接保证连续生产；再采用铣边机对原料热轧卷进行铣边，所述原料热轧卷为Q345或强度同等级别的热轧卷，边部的铣边倾角为2°，圆管成型宽度的公差控制在±0.2mm，保证板边清洁和形状，为钢管的焊接创造良好的条件；
使用的原料为Q345或相等强度级别的热轧卷，所述的典型原料Q345C热轧卷化学成分如表1，力学性能如表2所示。
表1制管所用Q345C钢板化学成分(％)
表2制管所用Q345C钢板力学性能要求
钢种牌号 屈服强度Mpa 拉伸强度Mpa 伸长率
Q345C 410 520 40％
步骤二、采用两架弯边机对带钢两侧边部进行弯边，保证焊接部位的圆度，两架弯边机可以缓和边部形变，不产生边浪，为高频焊接创造成良好的焊接条件；
步骤三、采用轧制底线下山成型，其中，下山量控制在管径的30～100％，优选控制在管径的80～95％，极大化地减少钢带边部的延伸和变形，为调频焊接创造条件；
步骤四、采用多台短间距排列的排辊成型机架实现柔性线性成型，其中，各轧辊轴线不在同一平面上，短间距指各轧辊之间的间距为200～500mm，将钢带成型为开口的管筒状，确保管坯的成型质量和边部质量；
步骤五、对管坯采用高频电阻焊接，焊接的挤压量控制在壁厚的0.2～1.0倍，优选控制在壁厚的0.6倍，这样既保证了焊接所需的足够压力，也保证了焊接的稳定性；
步骤六、刨削内外毛刺后定径整圆，定径量控制在钢管直径的0.6％～1.2％；
步骤七、将定径整圆后的钢管定尺锯切，检验入库。
按本发明的要求所生产的∮508×5.0mm超大径厚比(外径/壁厚＞90)的高频直缝焊接钢管尺寸形状良好(见表3)，其焊缝的强度在550～580MPa之间，满足使用要求。
表3本发明所制高频直缝焊接钢管形状尺寸
本发明所述的超大径厚比(外径/壁厚＞90)的高频直缝焊接钢管焊缝强度高于母材，且钢管具有良好的尺寸，定径后外径最大值为510.0mm，最小值为506.6mm，外径偏差为：-1.4mm～+2.0m，本实施例的标准规定钢管∮508×5.0的外径偏差为±3mm，椭圆度≤4.2mm。本发明所述高频焊管各项技术指标均优于标准要求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种超大径厚比高频直缝焊管制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、采用铣边机对原料热轧卷进行铣边，控制圆管成型宽度的公差，保证板边清洁和形状；
步骤二、采用弯边机对带钢两侧边部进行弯边，保证焊接部位的圆度；
步骤三、采用轧制底线下山成型，其中，下山量控制在管径的30～100％；
步骤四、采用多台短间距排列的排辊成型机架实现柔性线性成型；
步骤五、对管坯采用高频电阻焊接，焊接的挤压量控制在壁厚的0.2～1.0倍；
步骤六、刨削内外毛刺后定径整圆。
2.根据权利要求1所述的超大径厚比高频直缝焊管制造方法，其特征在于：所述步骤一中，所述原料热轧卷为Q345或强度同等级别的热轧卷，边部的铣边倾角为2°，圆管成型宽度的公差控制在±0.2mm。
3.根据权利要求1或2所述的超大径厚比高频直缝焊管制造方法，其特征在于：所述步骤二中，采用两架弯边机对带钢两侧边部进行弯边。
4.根据权利要求1或2所述的超大径厚比高频直缝焊管制造方法，其特征在于：所述步骤三中，所述下山量优选控制在管径的80～95％。
5.根据权利要求1或2所述的超大径厚比高频直缝焊管制造方法，其特征在于：所述步骤四中，所述柔性线性成型工艺中，各轧辊轴线不在同一平面内，短间距指各轧辊之间的间距为200～500mm。
6.根据权利要求1或2所述的超大径厚比高频直缝焊管制造方法，其特征在于：所述步骤五中，焊接的挤压量控制在壁厚的0.6倍。
7.根据权利要求1或2所述的超大径厚比高频直缝焊管制造方法，其特征在于：所述步骤一中，铣边之前先将符合要求的原料热轧卷在开卷机中打开，用矫平机矫平，再对钢带的头尾切除，形成平齐的切口，采用二氧化碳气体保护焊将前一卷带钢的尾部与后一卷带钢的头部焊接在一起，接着将连接在一起的钢带充入活套贮存备用。
8.根据权利要求1或2所述的超大径厚比高频直缝焊管制造方法，其特征在于：还包括步骤七、将定径整圆后的钢管定尺锯切，检验入库。
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