具體介紹大口徑直縫鋼管的生產(chǎn)過程和工藝技術(shù)
大口徑直縫鋼管接后熱處理是一種新的消除殘余應(yīng)力技術(shù)。焊前將材料預(yù)熱至后熱處理溫度并在焊接過程中對焊件持續(xù)加熱保持這一溫度，焊接完成后使用保溫棉對其進(jìn)行保溫使其緩慢冷卻。這種方法可以有效地降低焊接殘余應(yīng)力，提高金屬的抗應(yīng)力腐蝕性能。焊縫內(nèi)部的無損檢測由于該管道在供水工程中屬于特大型鋼管，特別是厚度t=30mm的鋼管是作為管橋使用的，既要承受內(nèi)水壓力，又要負(fù)擔(dān)由鋼管自重和水體形成的彎矩，所以對焊接的質(zhì)量要求特別高。對于管橋用的t=30mm厚的大口徑鋼管，其縱縫和環(huán)縫均屬于一類焊縫，要求進(jìn)行100%的X光射線拍片檢查和100%的超聲波探傷檢查；而對厚度t=24mm的埋地鋼管，縱縫屬于一類焊接，進(jìn)行20%的X光拍片檢查和50%的超聲波探傷檢查。焊接后熱處理可以有效降低焊接殘余應(yīng)力，并且熱處理溫度越高，殘余應(yīng)力消除效果越好。
大口徑直縫鋼管焊后熱處理還可有效的提高大口徑鋼管的抗應(yīng)力腐蝕能力，后熱處理的溫度越高，抗應(yīng)力腐蝕能力提高的越顯著。擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)是將工件置于特種介質(zhì)中，經(jīng)擴(kuò)散作用于工件表面形成一層數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳化物層。大口徑鋼管的內(nèi)防腐埋地管和明管的內(nèi)防腐，均采用掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)，噴涂抗壓強(qiáng)度不小于30N/mm2的水泥砂漿襯里。厚壁直縫鋼管在石油天然氣、化工、城市管道煤氣等領(lǐng)域廣泛采用管道輸送方式。
大口徑直縫鋼管生產(chǎn)步驟：
1、成型前工作：原材料即帶鋼卷，焊絲，焊劑。在投入前都要經(jīng)過嚴(yán)格的理化檢驗。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埋弧焊補(bǔ)焊。
2、成型過程：采用電接點壓力表控制輸送機(jī)兩邊壓下油缸的壓力，確保了帶鋼的平穩(wěn)輸送，主機(jī)是以中心定位，因此應(yīng)經(jīng)常檢查調(diào)整立輥，確保帶鋼遞送邊緣嚴(yán)格按工藝所指定的路線運行，并通過設(shè)計的嚙合點。采用外控或內(nèi)控輥式成型，檢查鋼管的周長、橢圓度、直度等是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，如不符合要求，則要繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整，直到達(dá)到要求為止。
3、焊接過程：采用焊縫間隙控制裝置來保證焊縫間隙滿足焊接要求，管徑，錯邊量和焊縫間隙都得到嚴(yán)格的控制，應(yīng)不間斷地觀察成型縫質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)錯邊、開縫等情況應(yīng)及時微調(diào)后橋角度，保證成型質(zhì)量；情況異常時，應(yīng)檢查鋼帶工作寬度、邊緣預(yù)彎狀況、遞送線位置、小輥角度等有無變化，并及時采取糾正措施。目前內(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)定的焊接質(zhì)量。直縫鋼管應(yīng)不間斷地觀察成型縫質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)錯邊、開縫等情況應(yīng)及時微調(diào)后橋角度，保證成型質(zhì)量；情況異常時，應(yīng)檢查鋼帶工作寬度、邊緣預(yù)彎狀況、遞送線位置、小輥角度等有無變化，并及時采取糾正措施。
4、檢測：焊完的焊縫均經(jīng)過在線連續(xù)超聲波自動傷儀檢查，保證了100%的螺旋焊縫的無損檢測覆蓋率。若有缺陷，自動報警并噴涂標(biāo)記，生產(chǎn)工人依此隨時調(diào)整工藝參數(shù)，及時消除缺陷。當(dāng)公稱直徑D≥426mm時，鋼管內(nèi)部缺陷應(yīng)在其內(nèi)部進(jìn)行清除和補(bǔ)焊；當(dāng)D≤426mm時，內(nèi)部缺陷允許從外部清除從外部進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊后的焊縫必須修磨，修磨后的剩余壁厚應(yīng)在規(guī)定的壁厚公差范圍之內(nèi)。補(bǔ)焊鋼管進(jìn)入下一道工序之前，應(yīng)仔細(xì)檢查鋼管上有無漏補(bǔ)或漏檢的缺陷，確認(rèn)無誤后方可轉(zhuǎn)入下一道工序。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。每根鋼管經(jīng)過靜水壓試驗，壓力采用徑向密封。試驗壓力和時間都由鋼管水壓微機(jī)檢測裝置嚴(yán)格控制。試驗參數(shù)自動打印記錄。
大口徑直縫鋼管的抗拉強(qiáng)度：試樣在拉伸過程中，在拉斷時所承受的最大力（Fb），出以試樣原橫截面積（So）所得的應(yīng)力（σ），稱為抗拉強(qiáng)度（σb），單位為N/mm2（MPa）。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。計算公式為式中：Fb--試樣拉斷時所承受的最大力，N（牛頓）；So--試樣原始橫截面積，mm2。大口徑厚壁直縫鋼管是由鋼板卷制而成的，在卷制完成后需要進(jìn)行焊接，一般進(jìn)行三步的焊接，預(yù)焊，外焊，內(nèi)焊。
大口徑直縫管的主要生產(chǎn)流程為板探-銑邊-預(yù)彎邊成型-預(yù)焊-內(nèi)焊-外焊-超聲波檢驗-X射線檢查-擴(kuò)徑-水壓試驗-倒棱-超聲波檢驗。采用的是埋弧焊焊接工藝。埋弧焊是一種電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。當(dāng)焊絲確定以后配套用的焊劑則成為關(guān)鍵材料，它直接影響焊縫金屬的力學(xué)性能、抗裂性能、焊接缺陷發(fā)生率及焊接生產(chǎn)率等。不同材質(zhì)的管材需要不同的焊絲進(jìn)行配套使用。埋弧焊是當(dāng)今生產(chǎn)效率較高的機(jī)械化焊接方法之一，它的全稱是埋弧自動焊，又稱焊劑層下自動電弧焊。大口徑直縫管的外徑以d表示，L表示長度。
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