焊接鋼管基本知識

1、焊接鋼管基本知識 焊接鋼管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，品種規(guī)格多，設(shè)備資少，但一般強(qiáng)度低于無縫鋼管。 隨著優(yōu)質(zhì)帶鋼連軋生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及焊接和檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步， 焊縫質(zhì)量不斷提高， 焊接鋼 管的品種規(guī)格日益增多， 并在越來越多的領(lǐng)域代替了無縫鋼管。 焊接鋼管按焊縫的形式分為 直縫焊管和螺旋焊管。直縫焊管生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，發(fā)展較快。螺旋焊管 的強(qiáng)度一般比直縫焊管高， 能用較窄的坯料生產(chǎn)管徑較大的焊管， 還可以用同樣寬度的坯料 生產(chǎn)管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比，焊縫長度增加30100% ，而且生產(chǎn)速度較低。因此，較小口徑的焊管大都采用直縫焊，大口徑焊管則大多采用螺旋焊。

2、1. 低壓流體輸送用焊接鋼管( GB/T3092-1993 )也稱一般焊管，俗稱黑管。是用于輸送水、煤 氣、空氣、 油和取暖蒸汽等一般較低壓力流體和其他用途的焊接鋼管。鋼管接壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管；接管端形式分為不帶螺紋鋼管(光管)和帶螺紋鋼管。2.低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管( GB/T3091-1993 )也稱鍍鋅電焊鋼管，俗稱白管。是用于輸送水、煤氣、 空氣油及取暖蒸汽、 暖水等一般較低壓力流體或其他用途的熱浸鍍鋅焊接 (爐焊或電焊) 鋼 管。3普通碳素鋼電線套管(GB3640-88)是工業(yè)與民用建筑、安裝機(jī)器設(shè)備等電氣安裝工 程中用于保護(hù)電線的鋼管。 4.直縫電焊鋼管( YB242-

3、63 )是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。通常分為公制電焊鋼管、電焊薄壁管、變壓器冷卻油管等等。5承壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管 ( SY5036-83 )是以熱軋鋼帶卷作管坯， 經(jīng)常溫螺旋成型， 用雙面埋弧焊法焊接， 用于承壓流體輸送的螺旋縫鋼管。 鋼管承壓能力強(qiáng)， 焊接性能好， 經(jīng)過各種嚴(yán)格的科學(xué)檢驗(yàn) 和測試，使用安全可靠。鋼管口徑大，輸送效率高，并可節(jié)約鋪設(shè)管線的投資。主要用于輸 送石油、天然氣的管線。6承壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管(SY5038-83 )是以熱軋鋼帶卷作管坯， 經(jīng)常溫螺旋成型， 采用高頻搭接焊法焊接的， 用于承壓流體輸送的螺旋縫高 頻焊鋼管。 鋼管承壓能力強(qiáng)，塑性好，便于焊

4、接和加工成型； 經(jīng)過各種嚴(yán)格和科學(xué)檢驗(yàn)和測 試，使用安全可靠，鋼管口徑大，輸送效率高，并可節(jié)省鋪設(shè)管線的投資。主要用于鋪設(shè)輸 送石油、天然氣等的管線。7般低壓流體輸送用螺旋縫埋弧焊鋼管(SY5037-83)是以熱軋鋼帶卷作管坯， 經(jīng)常溫螺旋成型， 采用雙面自動(dòng)埋弧焊或單面焊法制成的用于水、 煤氣、 空氣和蒸汽等一般低壓流體輸送用埋弧焊鋼管。8一般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管(SY5039-83 )是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用高頻搭接焊法焊接用于一 般低壓流體輸送用螺旋縫高頻焊鋼管。9 樁用螺旋焊縫鋼管(SY5040-83 )是以熱軋鋼帶卷作管坯，經(jīng)常溫螺旋成型，采用雙面埋弧焊接

5、或高頻焊接制成的，用于土木建筑結(jié)構(gòu)、 碼頭、橋梁等基礎(chǔ)樁用鋼管。螺旋鋼管的生產(chǎn)步驟介紹 從一塊的鋼材中如何生產(chǎn)出各式各樣的螺旋鋼管呢？今天為大家介紹一下，生產(chǎn)螺旋鋼管過程中各各步驟簡單介紹一下。(1)對原材料進(jìn)行各種的檢查。原材料一般是指帶鋼卷，焊絲，焊劑等。在投入前都要經(jīng) 過嚴(yán)格的理化檢驗(yàn)，才能保證質(zhì)量。( 2)帶鋼頭尾對接，采用單絲或雙絲埋弧焊接，在卷成鋼管后采用自動(dòng)埋弧焊補(bǔ)焊。(3) 進(jìn)行工藝處理。在成型前，所需的鋼材經(jīng)過矯平、剪邊、刨邊，表面清理輸送和予彎 邊處理。(4) 采用電接點(diǎn)壓力表控制輸送機(jī)兩邊壓下油缸的壓力，確保了帶鋼的平穩(wěn)輸送。( 5)采用外控或內(nèi)控輥式成型。( 6)采用焊

6、縫間隙控制裝置來保證焊縫間隙滿足焊接要求，管徑，錯(cuò)邊量和焊縫間隙都得 到嚴(yán)格的控制。(7) 內(nèi)焊和外焊均采用美國林肯電焊機(jī)進(jìn)行單絲或雙絲埋弧焊接，從而獲得穩(wěn)定的焊接規(guī)范。（8）焊完的焊縫均經(jīng)過在線連續(xù)超聲波自動(dòng)傷儀檢查，保證了100的螺旋鋼管的無損檢測覆蓋率。 若有缺陷，自動(dòng)報(bào)警并噴涂標(biāo)記， 生產(chǎn)工人依此隨時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，及時(shí)消除缺 陷。（9）采用空氣等離子切割機(jī)將鋼管切成單根。（10）切成單根鋼管后， 每批鋼管頭三根要進(jìn)行嚴(yán)格的首檢制度， 檢查焊縫的力學(xué)性能，化 學(xué)成份，溶合狀況， 鋼管表面質(zhì)量以及經(jīng)過無損探傷檢驗(yàn)，確保制管工藝合格后， 才能正式 投入生產(chǎn)。（11）焊縫上有連續(xù)聲波探傷標(biāo)記的

7、部位，經(jīng)過手動(dòng)超聲波和X 射線復(fù)查，如確有缺陷，經(jīng)過修補(bǔ)后，再次經(jīng)過無損檢驗(yàn)，直到確認(rèn)缺陷已經(jīng)消除。（12 ）帶鋼對焊焊縫及與螺旋焊縫相交的丁型接頭的所在管，全部經(jīng)過X 射線電視或拍片檢查。（13 ）每根鋼管經(jīng)過靜水壓試驗(yàn)， 壓力采用徑向密封。 試驗(yàn)壓力和時(shí)間都由鋼管水壓微機(jī)檢 測裝置嚴(yán)格控制。試驗(yàn)參數(shù)自動(dòng)打印記錄。（14）管端機(jī)械加工，使端面垂直度，坡口角和鈍邊得到準(zhǔn)確控制。 通常經(jīng)過以上這 14 個(gè)步驟，一個(gè)螺旋鋼管就已經(jīng)成形，但是這樣的螺旋鋼管還不能直接送 到市場去，還需要進(jìn)行對螺旋鋼管質(zhì)量等等各方面進(jìn)行檢查之類的工作。直縫鋼管的介紹 直縫鋼管是焊縫與鋼管縱向平行的鋼管。 通常分為公制電

8、焊鋼管、 電焊薄壁管、 變壓器冷卻 油管等等。生產(chǎn)工藝 直縫高頻焊接鋼管具有工藝相對簡單，快速連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)，在民用建筑、石化、輕 工等部門有廣泛用途。多用于輸送低壓流體或做成各種工程構(gòu)件及輕工產(chǎn)品。1. 直縫高頻焊接鋼管的生產(chǎn)工藝流程 直縫焊接鋼管是通過高頻焊接機(jī)組將一定的規(guī)格的長條形鋼帶卷成圓管狀并將直縫焊 接而成鋼管。 鋼管的形狀可以是圓形的， 也可以是方形或異形的， 它取決于焊后的定徑軋制。 焊接鋼管的材料主要是：低碳鋼及（T sw 300N/mm2 s 500N/mm的低合金鋼或其他鋼材。直縫鋼管高頻焊接的生產(chǎn)工藝流程如下：2. 高頻焊接 高頻焊接是根據(jù)電磁感應(yīng)原理和交流電荷在導(dǎo)體中

9、的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng)，使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài)， 經(jīng)滾輪的擠壓， 使對接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合，從 而達(dá)到焊縫焊接之目的。高頻焊是一種感應(yīng)焊（或壓力接觸焊） ，它無需焊縫填充料，無焊 接飛濺，焊接熱影響區(qū)窄，焊接成型美觀，焊接機(jī)械性能良好等優(yōu)點(diǎn)， 因此在鋼管的生產(chǎn)中 受到廣泛的應(yīng)用。鋼管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)， 鋼材（帶鋼） 經(jīng)滾壓成型后， 形成一個(gè)截面斷開的圓形管坯， 在管坯內(nèi)靠近感應(yīng)線圈中心附近旋轉(zhuǎn)一個(gè)或一組阻抗器 （磁 棒），阻抗器與管坯開口處形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路，在趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下，管坯 開口處邊緣產(chǎn)生強(qiáng)大而集中的熱效應(yīng)，使焊縫邊緣迅速加

10、熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后， 熔融狀態(tài)的金屬實(shí)現(xiàn)晶間接合，冷卻后形成一條牢固的對接焊縫。3. 高頻焊管機(jī)組 直縫鋼管的高頻焊接過程是在高頻焊管機(jī)組中完成的。 高頻焊管機(jī)組通常由滾壓成型、高頻焊接、擠壓、冷卻、定徑、飛鋸切斷等部件組成，機(jī)組的前端配有儲料活套，機(jī)組的后 端配有鋼管翻轉(zhuǎn)機(jī)架； 電氣部分主要有高頻發(fā)生器、 直流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和儀表自動(dòng)控制裝置等 組成。螺旋焊管與直縫焊管技術(shù)特性比較：材料的冶金性能直縫埋弧焊管是用鋼板生產(chǎn)的，而螺旋焊管是用熱軋卷板生產(chǎn)的。熱軋帶鋼機(jī)組軋制 工藝具有一系列的優(yōu)點(diǎn)， 具有獲得生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)管線鋼的冶金工藝能力。 例如，在輸出臺架上裝 有水冷卻系統(tǒng)以加速冷卻， 這就

11、允許使用低合金成分來達(dá)到特殊的強(qiáng)度等級和低溫韌性， 從 而改進(jìn)鋼材的可焊性。但這一系統(tǒng)在鋼板生產(chǎn)廠基本沒有。卷板的合金含量（碳當(dāng)量 ）往往低于相似等級的鋼板，這也提高了螺旋焊管的可焊性。更需要說明的是， 由于螺旋焊管的卷板軋制方向不是垂直鋼管軸線方向 （其夾解取決于 鋼管的螺旋角 ），而直縫鋼管的鋼板軋制方向垂直于鋼管軸線方向，因而，螺旋焊管材料的 抗裂性能優(yōu)于直縫鋼管。焊接工藝 從焊接工藝而言，螺旋焊管與直縫鋼管的焊接方法一致，但直縫焊管不可避免地會有 很多的丁字焊縫， 因此存在焊接缺陷的機(jī)率也大大提高， 而且丁字焊縫處的焊接殘余應(yīng)力較 大，焊縫金屬往往處于三向應(yīng)力狀態(tài)，增加了產(chǎn)生裂紋的可能

12、性。而且，根據(jù)埋弧焊的工藝規(guī)定，每條焊縫均應(yīng)有引弧處和熄弧處，但每根直縫焊管在 焊接環(huán)縫時(shí)，無法達(dá)到該條件，由此在熄弧處可能有較多的焊接缺陷。強(qiáng)度特點(diǎn)管子在承受內(nèi)壓時(shí)，通常在管壁上產(chǎn)生兩種主要應(yīng)力，即徑向應(yīng)力3Y和軸向應(yīng)力3X。焊縫處合成應(yīng)力 S =3 Y（l/4sin2 a +cos2 a ）其中，a為螺旋焊管焊縫的螺旋角。螺旋焊管焊縫的螺旋角一般為 50-75 度，因此螺旋焊縫處合成應(yīng)力是直縫焊管主應(yīng)力 的 60-85%。在相同工作壓力下，同一管徑的螺旋焊管比直縫焊管壁厚可減小。 直縫埋弧焊鋼管主要特點(diǎn)1）鋼管具有一條縱向焊縫，內(nèi)、外焊縫均采用一道埋弧焊焊成。2）經(jīng)過整體機(jī)械擴(kuò)徑處理，鋼管

13、內(nèi)部應(yīng)力小且分布均勻，可有效防止應(yīng)力腐蝕開裂，尺寸精 度高，便于現(xiàn)場焊接施工。3）采用預(yù)焊后精焊的工藝，焊接過程穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量高。4）焊縫易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的無損探傷和使用過程中野外的無損探傷復(fù)查。5）產(chǎn)品規(guī)格范圍大，既可生產(chǎn)小直徑、大壁厚也可生產(chǎn)大直徑、大壁厚的鋼管。高頻電阻焊 （highfrequency welding） 用高頻電流加熱焊件，然后施加頂鍛力使金屬結(jié)合的電阻焊方法。利用高頻電流的“集膚效應(yīng)”和鄰近效應(yīng)使電流集中沿導(dǎo)體表面和沿感抗最小的通路流過的原理，集中加熱焊件的待 焊表面或邊沿區(qū)。 當(dāng)金屬加熱至熱塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)時(shí)， 對焊件加壓、 擠出熔化金屬 和氧化物便形成焊接接頭。高頻常用頻率范圍為60500kHz。隨頻率增加，電流穿透導(dǎo)體深度減小， 即電流更集中于金屬表面。 高頻電流借滾輪或滑