CN113021005A - 一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，属于直缝不锈钢焊管生产技术领域，本装置按照大口径不锈钢直缝焊管的生产工序依次设置开卷装置、钢板矫平装置、切头对焊装置、钢板压紧导向装置、粗成形轧制机组、精成形轧制机组、自动焊接装置、内外焊道整平装置、在线脱脂装置、在线固溶装置、粗定径机组、精定径矫直机组、定尺剪切装置、修端平口装置、下线质量检测装置、射线检测装置、水压/气密试验装置、酸洗钝化装置、涡流检测仪、成品检验装置及包装标识装置。本发明提供的成形装置及制备方法智能化程度高、生产效率高，通过一套机组可以生产多种规格的不锈钢直缝焊管，降低生产成本，有利于直缝钢管生产的发展与应用。

Description

一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置
技术领域
本发明属于直缝不锈钢焊管生产技术领域，具体涉及一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置。
背景技术
不锈钢直缝焊管/筒是用不锈钢板经过弯曲成形后焊接制成的不锈钢管/筒，主要用于石化工业、海洋工程等众多对耐腐蚀性要求极高的领域，广泛应用于石化工业、电力工业、城市建设等方面，可以输送液体、气体，也可以作打桩、桥梁、码头、道路和建筑结构用管。但是，现有的直缝焊管在生产过程中存在智能化程度低、生产效率低等问题，另外，一套直缝焊管生产线只能生产同一规格管径的焊管，这样不仅提高了生产成本，增加了设备占地面积，而且也严重阻碍了直缝钢管生产的发展与应用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，且通过一套机组可以生产多种规格的不锈钢直缝焊管。
本发明通过以下技术方案予以实现。
一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，其特征在于：按照大口径不锈钢直缝焊管的生产工序依次设置开卷装置、钢板矫平装置、切头对焊装置、钢板压紧导向装置、粗成形轧制机组、精成形轧制机组、自动焊接装置、内外焊道整平装置、在线脱脂装置、在线固溶装置、粗定径机组、精定径矫直机组、定尺剪切装置、修端平口装置、下线质量检测装置、射线检测装置、水压/气密试验装置、酸洗钝化装置、涡流检测仪、成品检验装置及包装标识装置；
所述钢板矫平装置包括夹送辊装置、钢板矫平机及传动装置，传动装置设置于夹送辊装置的入口一侧，夹送辊装置设置于钢板矫平机的入口一侧，传动装置将开卷后的钢板送入夹送辊装置，夹送辊装置夹送钢板进入钢板矫平机的入口侧；
所述切头对焊装置包括钢板对中装置Ⅰ、切头对焊机和钢板对中装置Ⅱ，钢板对中装置Ⅰ与钢板对中装置Ⅱ分别设置于切头对焊机对应的入口侧和出口侧；
所述粗成形轧制机组包括至少五架顺序布置的粗成形轧机，每一架粗成形轧机均包括机架、压下装置、上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊安装于机架上，安装于压下装置安装于机架上并设置于上轧辊的上方，压下装置驱动上轧辊向下运动；在粗成形轧制机组中，每一架粗成形轧机的轧辊辊型逐渐减径。
进一步地，所述开卷装置包括开卷小车和开卷机，开卷小车将待轧钢卷运送至开卷机入口位置处。
进一步地，所述钢板矫平机包括上机座、上矫平辊、下矫平辊及下机座，上矫平辊安装于上机座中，下矫平辊安装于下机座中，钢板贯穿上矫平辊与下矫平辊之间的辊缝。
进一步地，所述精成形轧制机组包括顺序布置的精成形轧机Ⅰ、精成形轧机Ⅱ和精成形轧机Ⅲ，所述精成形机Ⅰ由四架立辊轧机组成。
进一步地，所述粗定径机组包括顺序布置的粗定径机Ⅰ、粗定径机Ⅱ、粗定径机Ⅲ和粗定径机Ⅳ。
进一步地，所述精定径矫直机组包括顺序布置的精定径矫直机Ⅰ和精定径矫直机Ⅱ，精定径矫直机Ⅰ和精定径矫直机Ⅱ均设置有四个沿十字形形状布置的轧辊，并且两台精定径矫直机的轧辊轴线间的夹角呈45°排列。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
本发明提供的一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，智能化程度高、生产效率高，通过一套机组可以生产多种规格的不锈钢直缝焊管，降低了生产成本，有利于直缝钢管生产的发展与应用。
附图说明
图1为本发明的装备生产线示意图；
图2为开卷装置结构示意图；
图3为钢板矫平装置主视结构示意图；
图4为图3的俯视结构示意图；
图5为切头对焊装置结构示意图；
图6为粗成形轧制机组结构示意图；
图7为粗成形轧机结构示意图；
图8为粗成形轧机上轧辊结构示意图；
图9为粗成形轧机下轧辊结构示意图；
图10为精成形轧制机组结构示意图；
图11为精成形轧机Ⅰ结构示意图；
图12为精定径矫直机组结构示意图；
图13为精定径矫直机Ⅰ轧辊布置结构示意图；
图14为精定径矫直机Ⅱ轧辊布置结构示意图；
图中：
1为开卷装置，1.1为开卷小车，1.2为开卷机；
2为钢板矫平装置，2.1为夹送辊装置；2.2为钢板矫平机，2.2.1为上机座，2.2.2为上矫平辊，2.2.3为下矫平辊，2.2.4为下机座；2.3为传动装置；
3为切头对焊装置，3.1为钢板对中装置Ⅰ，3.2为切头对焊机，3.3为钢板对中装置Ⅱ；
4为钢板压紧导向装置；
5为粗成形轧制机组，5.1为粗成形轧机Ⅰ，5.1.1为机架，5.1.2为压下装置，5.1.3为上轧辊，5.1.4为轧辊；5.2为粗成形轧机Ⅱ，5.3为粗成形轧机Ⅲ，5.4为粗成形轧机Ⅳ，5.5为粗成形轧机Ⅴ；
6为精成形轧制机组，6.1为精成形轧机Ⅰ，6.2为精成形轧机Ⅱ，6.3为精成形轧机Ⅲ；
7为自动焊接装置，8为内外焊道整平装置，9为在线脱脂装置，10为在线固溶装置；
11为粗定径机组，11.1为粗定径机Ⅰ，11.2为粗定径机Ⅱ，11.3为粗定径机Ⅲ，11.4为粗定径机Ⅳ；
12为精定径矫直机，12.1为精定径矫直机Ⅰ，12.1.1为精定径矫直机轧辊Ⅰ；12.2为精定径矫直机Ⅱ，12.2.1为精定径矫直机轧辊Ⅱ
13为定尺剪切装置，14为修端平口装置，15为下线质量检测装置，16为射线检测装置，17为水压/气密试验装置，18为酸洗钝化装置，19为涡流检测仪，20为成品检测装置，21为包装标识装置。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例均按照常规实验条件。另外，对于本领域技术人员而言，在不偏离本发明的实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
如图1至图14所示的一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，其特征在于：按照大口径不锈钢直缝焊管的生产工序依次设置开卷装置1、钢板矫平装置2、切头对焊装置3、钢板压紧导向装置4、粗成形轧制机组5、精成形轧制机组6、自动焊接装置7、内外焊道整平装置8、在线脱脂装置9、在线固溶装置10、粗定径机组11、精定径矫直机组12、定尺剪切装置13、修端平口装置14、下线质量检测装置15、射线检测装置16、水压/气密试验装置17、酸洗钝化装置18、涡流检测仪19、成品检验装置20及包装标识装置21；
所述钢板矫平装置2包括夹送辊装置2.1、钢板矫平机2.2及传动装置2.3，传动装置2.3设置于夹送辊装置2.1的入口一侧，夹送辊装置2.1设置于钢板矫平机2.2的入口一侧，传动装置2.3将开卷后的钢板送入夹送辊装置2.1，夹送辊装置2.1夹送钢板进入钢板矫平机2.2的入口侧；
所述切头对焊装置3包括钢板对中装置Ⅰ3.1、切头对焊机3.2和钢板对中装置Ⅱ3.3，钢板对中装置Ⅰ3.1与钢板对中装置Ⅱ3.3分别设置于切头对焊机3.2对应的入口侧和出口侧；
所述粗成形轧制机组5包括至少五架顺序布置的粗成形轧机，每一架粗成形轧机均包括机架5.1.1、压下装置5.1.2、上轧辊5.1.3和下轧辊5.1.4，上轧辊5.1.3和下轧辊5.1.4安装于机架5.1.1上，安装于压下装置5.1.2安装于机架5.1.1上并设置于上轧辊5.1.3的上方，压下装置5.1.2驱动上轧辊5.1.3向下运动；在粗成形轧制机组5中，每一架粗成形轧机的轧辊辊型逐渐减径(机组其他轧机上下轧辊未标出)。
进一步地，所述开卷装置1包括开卷小车1.1和开卷机1.2，开卷小车1.1将待轧钢卷运送至开卷机1.2入口位置处。
进一步地，所述钢板矫平机2.2包括上机座2.2.1、上矫平辊2.2.2、下矫平辊2.2.3及下机座2.2.4，上矫平辊2.2.2安装于上机座2.2.1中，下矫平辊2.2.3安装于下机座2.2.4中，钢板贯穿上矫平辊2.2.2与下矫平辊2.2.3之间的辊缝。
进一步地，所述精成形轧制机组6包括顺序布置的精成形轧机Ⅰ6.1、精成形轧机6.2Ⅱ和精成形轧机Ⅲ6.3，所述精成形机Ⅰ6.1由四架立辊轧机组成。
进一步地，所述粗定径机组11包括顺序布置的粗定径机Ⅰ11.1、粗定径机Ⅱ11.2、粗定径机Ⅲ11.3和粗定径机Ⅳ11.4。
进一步地，所述精定径矫直机组12包括顺序布置的精定径矫直机Ⅰ12.1和精定径矫直机Ⅱ12.2，精定径矫直机Ⅰ12.1和精定径矫直机Ⅱ12.2均设置有四个沿十字形形状布置的轧辊，并且两台精定径矫直机的轧辊轴线间的夹角呈45°排列。
本装置的使用过程如下：
S1、开卷：开卷小车1.1将待轧钢卷运送至开卷机1.2入口位置处，钢卷在开卷机1.2上进行开卷操作；
S2、矫平：开卷装置1将步骤S1开卷后的钢板送入钢板矫平装置2，传动装置2.3将开卷后的钢板送入夹送辊装置2.1，夹送辊装置2.1夹送待矫平的钢板进入钢板矫平机2.2的入口侧，对钢板焊接前进行轿平；
S3、切头对焊：经步骤S2矫平后的钢板送入切头对焊装置3，钢板对中装置Ⅰ3.1将后一段钢板的头部对中夹紧，钢板对中装置Ⅱ3.3将前一段钢板的尾部对中夹紧，切头对焊机3.2将前后钢板的头尾两端切割整齐并焊接成一体，从而保证生产的连续性；
S4、钢板压紧导向及刨边：钢板压紧导向装置4将步骤S3切头对焊为一体的钢板的边部压紧，防止钢板上下跳动，同时起到对中导向及刨边的作用，使钢板边部整齐平整，为粗轧成形做好准备；
S5、粗轧成形：至少五架粗成形轧机沿粗轧成形的方向顺序布置，根据粗轧成形工艺配置各机架轧辊的辊形，使不锈钢板由边部向中间部位逐渐弯曲，将钢板卷成管状或者筒状坯料；
S6、精轧成形：经步骤S5粗轧成形后的管状或者筒状坯料沿精轧成形方向依次送入精成形轧机Ⅰ6.1、精成形轧机6.2Ⅱ和精成形轧机Ⅲ6.3，对管状或者筒状坯料进行精轧成形，使管状或者筒状坯料的尺寸接近成品管尺寸；
S7、自动焊接：经步骤S6精轧成形后的管状或者筒状坯料送入自动焊接装置7，自动焊接装置7将焊管待焊接区域的金属加热至熔融状态，通过挤压实现管状或者筒状坯料焊接区域焊接，制得不锈钢焊管；
S8、内外焊道整平：经步骤S7自动焊接后的不锈钢焊管送入内外焊道整平装置8，将不锈钢焊管的内焊缝平整，去除内焊缝余高，并对不锈钢焊管的外焊缝进行磨平处理，消除外焊缝余高，使不锈钢焊管的内外焊缝位置处与母材平齐；
S9、在线脱脂：将步骤S8内外焊道整平后的不锈钢焊管送入在线脱脂装置9，去除不锈钢焊管表面的油脂，使钢管表面清洁；
S10、在线固溶：将步骤S9在线脱脂后的不锈钢焊管送入在线固溶装置10进行在线固溶处理，使不锈钢焊管的组织和成分均匀，消除内应力，恢复不锈钢固有的耐磨性能；
S11、粗定径成形：将步骤S10在线固溶后的不锈钢焊管沿粗定径成形的方向依次送入粗定径机Ⅰ11.1、粗定径机Ⅱ11.2、粗定径机Ⅲ11.3和粗定径机Ⅳ11.4，消除步骤S7自动焊接后不锈钢焊管的椭圆度，对焊管进行微量压延及拉伸加工；
S12、精定径成形及矫直：将步骤S11粗定径成形后的不锈钢焊管沿精定径成形的方向依次送入精定径矫直机Ⅰ12.1和精定径矫直机Ⅱ12.2，第二次消除不锈钢焊管的椭圆度，提高不锈钢焊管的尺寸精度，并对不锈钢焊管长度方向进行矫直，消除内应力，保证焊管的直线度；
S13、定尺剪切及下线质量检测：经步骤S12矫直后的不锈钢焊管送入定尺剪切装置13，定尺剪切装置13将不锈钢焊管切割成所需要的定尺，然后进入下线质量检测装置15进行全面检测，确保焊管质量，同时在下线质量检测工位由修端平口装置14对不锈钢焊管的端部进行平整，去除毛刺；
S14、无损探伤及密封性检测：首先，经步骤S13下线质量检测后的不锈钢焊管送入射线检测装置16，采用射线照射焊缝，检测其内部缺陷及其种类、形状尺寸、位置、分布；然后，进入水压/气密试验装置17进行水压/气密试验，检验不锈钢焊管的密封性，检查是否有漏气点；
S15、酸洗钝化：经步骤S14水压/气密检测后的不锈钢焊管送入酸洗钝化装置18，去除焊管表面的焊斑、氧化铁皮、污渍以及锈渍，完成表面钝化，提高不锈钢焊管的耐腐蚀性能，使不锈钢焊管表面呈现均匀一致的银白色；
S16、涡流检测及成品检验：首先，将步骤S15酸洗钝化后的不锈钢焊管送入涡流检测仪19，利用电磁感应原理检测不锈钢焊管表面以及近表面的缺陷；然后，将涡流检测后的不锈钢焊管送入成品检验装置20，对不锈钢焊管进行外观检验、致密性检验、强度检验；
外观检验是检验焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差，可通过标准样板、量规和放大镜等工具进行检测，如表面出现缺陷，焊缝内部就有出现缺陷的可能；致密性检验是检测裂纹、气孔、夹渣、未焊透和疏松等缺陷，采用煤油试验、载水试验和水冲试验等方法；强度检验可采用水压试验和气压试验两种方法来进行检验；
S17、包装及贴标：经步骤S16检测合格的不锈钢焊管送入包装标识装置21，将产品进行包装，并将产品的信息标识如产品名称、产品型号、包装外形尺寸、产品毛重、储运标志、制造商的名称和地址等粘贴在货物外包装上，最后不锈钢焊管成品出厂。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，其特征在于：按照大口径不锈钢直缝焊管的生产工序依次设置开卷装置(1)、钢板矫平装置(2)、切头对焊装置(3)、钢板压紧导向装置(4)、粗成形轧制机组(5)、精成形轧制机组(6)、自动焊接装置(7)、内外焊道整平装置(8)、在线脱脂装置(9)、在线固溶装置(10)、粗定径机组(11)、精定径矫直机组(12)、定尺剪切装置(13)、修端平口装置(14)、下线质量检测装置(15)、射线检测装置(16)、水压/气密试验装置(17)、酸洗钝化装置(18)、涡流检测仪(19)、成品检验装置(20)及包装标识装置(21)；
所述钢板矫平装置(2)包括夹送辊装置(2.1)、钢板矫平机(2.2)及传动装置(2.3)，传动装置(2.3)设置于夹送辊装置(2.1)的入口一侧，夹送辊装置(2.1)设置于钢板矫平机(2.2)的入口一侧，传动装置(2.3)将开卷后的钢板送入夹送辊装置(2.1)，夹送辊装置(2.1)夹送钢板进入钢板矫平机(2.2)的入口侧；
所述切头对焊装置(3)包括钢板对中装置Ⅰ(3.1)、切头对焊机(3.2)和钢板对中装置Ⅱ(3.3)，钢板对中装置Ⅰ(3.1)与钢板对中装置Ⅱ(3.3)分别设置于切头对焊机(3.2)对应的入口侧和出口侧；
所述粗成形轧制机组(5)包括至少五架顺序布置的粗成形轧机，每一架粗成形轧机均包括机架(5.1.1)、压下装置(5.1.2)、上轧辊(5.1.3)和下轧辊(5.1.4)，上轧辊(5.1.3)和下轧辊(5.1.4)安装于机架(5.1.1)上，安装于压下装置(5.1.2)安装于机架(5.1.1)上并设置于上轧辊(5.1.3)的上方，压下装置(5.1.2)驱动上轧辊(5.1.3)向下运动；在粗成形轧制机组(5)中，每一架粗成形轧机的轧辊辊型逐渐减径。
2.根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，其特征在于：所述开卷装置(1)包括开卷小车(1.1)和开卷机(1.2)，开卷小车(1.1)将待轧钢卷运送至开卷机(1.2)入口位置处。
3.根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，其特征在于：所述钢板矫平机(2.2)包括上机座(2.2.1)、上矫平辊(2.2.2)、下矫平辊(2.2.3)及下机座(2.2.4)，上矫平辊(2.2.2)安装于上机座(2.2.1)中，下矫平辊(2.2.3)安装于下机座(2.2.4)中，钢板贯穿上矫平辊(2.2.2)与下矫平辊(2.2.3)之间的辊缝。
4.根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，其特征在于：所述精成形轧制机组(6)包括顺序布置的精成形轧机Ⅰ(6.1)、精成形轧机(6.2)Ⅱ和精成形轧机Ⅲ(6.3)，所述精成形机Ⅰ(6.1)由四架立辊轧机组成。
5.根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，其特征在于：所述粗定径机组(11)包括顺序布置的粗定径机Ⅰ(11.1)、粗定径机Ⅱ(11.2)、粗定径机Ⅲ(11.3)和粗定径机Ⅳ(11.4)。
6.根据权利要求1所述的一种大口径不锈钢直缝焊管连续智能成形装置，其特征在于：所述精定径矫直机组(12)包括顺序布置的精定径矫直机Ⅰ(12.1)和精定径矫直机Ⅱ(12.2)，精定径矫直机Ⅰ(12.1)和精定径矫直机Ⅱ(12.2)均设置有四个沿十字形形状布置的轧辊，并且两台精定径矫直机的轧辊轴线间的夹角呈45°排列。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113426884A (zh) * 2021-06-29 2021-09-24 太原科技大学 一种大直径薄壁金属管材的生产方法及生产线

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