【独家】精密焊管生产中的关键技术

 高频焊接钢管的焊接过程是在加热速度快和冷却速度高的情况下进行的，急剧的温度变化造成一定的焊接应力，焊缝的组织也发生变化，沿焊缝的焊接中心区域内组织是低碳马氏体和小面积的自由铁素体；过渡区域是由铁素体和粒状珠光体组成；而母体组织是铁素体、珠光体。因此钢管的性能由于焊缝处与母体金相显微组织差异，导致焊缝处强度指标提高，而塑性指标降低，工艺性能恶化。为了改变钢管使用性能，必须采用热处理来消除焊缝与母体金属的显微组织差异，使粗大的晶粒细化，组织均匀，清除在冷成形及焊接时产生应力，保证焊缝质量和钢管的工艺和力学性能，并使之适应后步冷加工序的生产要求。

精密焊管热处理工艺，一般有两种：

⑴ 退火：主要是消除焊接应力状态和加工硬化现象，改善焊管的焊缝塑性。加热温度在相变点以下。

⑵ 正火（常化处理）：主要是改善焊管力学http://www.cqwuqing.com性能的不均匀性，使母体金属与焊缝处金属力学性能相接近，尽善金属显微组织、细化晶粒。加热温度在相变点以上某一点经过空冷。

根据精密焊管不同的使用要求又可以分焊缝热处理和整体热处理。

1焊缝热处理：又可分为在线热处理和离线热处理

焊缝热处理：在钢管焊接后，使用一组中频条状感应加热装置在焊缝部位沿轴向进行热处理，经空冷和水冷后直接定径。此种方法仅对焊缝区加热，不涉及钢管基体，以改善焊缝组织，消除焊接应力为目标，无需固定加热炉。焊缝在长方形感应器下加热，该装置备有温度测定器自动跟踪装置，当焊缝偏转时能自动对中并进行温度补续，还能利用焊接余热，节约能源，其最大不足是加热区和非加热区温度差会导致明显的残余应力，而且作业线较长。

2整体热处理：又可分为在线热处理和离线热处理

在线热处理：

在钢管焊接后，使用二组或更多的中频环形感应加热装置，对全管进行加热，在短时间内加热至常化所需温度900～920℃，保温一定时间，空冷至400℃以下后正常冷却，使全管组织得到改善。

离线的常化炉中热处理：

焊管整体热处理装置有室状炉和辊底式炉，采用氮气或氢氮混合气体作为保护性气氛，来达到无氧化或光亮状态。由于室状炉的生产效率较低，目前通常使用辊底式连续热处理炉。整体热处理特点是：在处理过程中，管壁内不存在温度差，不会产生残余应力，加热和保温时间可以调节，适应较复杂的热处理规范，还可以用计算机进行自动控制，但辊底式炉设备复杂，操作费用较高。

精密焊管制造过程中的各种缺陷，一般都能在生产中通过压扁、扩口或水压试验时发现，但也有部分缺陷，尤其是内在缺陷，目检难以发现和判断，但可能会在使用过程中或以后的冷加工时出现。因此在生产线上设置无损检测及时发现产品的缺陷http://www.cqwuqing.com是十分必要的。从焊管机组生产效率高的角度考虑，可避免产生批量性低质量焊管，对出厂成品质量及后步冷加工质量也能起到保证作用。  

用于钢管的无损检测有多种方法，焊接精密钢管常用的主要有超声波、涡流或漏磁探伤等。涡流探伤适用于金属材料的表面缺陷和接近表面的缺陷检测；漏磁探伤用于表面缺陷和一定深度的内部缺陷。超声波探伤能发现细长的缺陷，对焊缝顶部未焊透，潜藏的裂纹及焊缝中心热影响区伸展的裂纹能正确发现并确定其位置。通过无损探伤，检测焊管焊缝未焊透，未熔化、夹渣、气泡、收缩裂纹，内外表面的横向纵向条状和分层。

无损探伤检查有两个层次，第一层次是放在定径段即在线探伤，作用是监测焊缝质量；第二层次是对成品钢管的无损检测，要求对全管进行检测，以确保产品质量。

六、对焊管机组设备要求：

精密焊接钢管具有比一般焊接钢管几何尺寸精密，焊缝与内外表面质量优良，壁厚均匀等特点。因此，精密焊接钢管在生产中，对焊管成型机组及其配套设备有以下要求：

1 高刚度、高强度的成型与定径机座：

为了减少焊管机组在最大负荷运行中强塑变形，使每个机座总的积累误差，弹性变形量减少，以提高精密焊管的尺寸精度。因此必需提高机架、平辊轴、轴承座、压下压上机械等刚度和强度和机加工精度。在设备选型时，要选择重型配置焊管机组及其配套设施。

2 增加成型机座2～3座：

为了减少弹性变形，加工道次要相应增加。通常精密焊管机组成形变形加工道次比普通焊管机组增加2～3道次，因此成型机座要增加2～3个机座。

3 为保证机组轧制中心线（垂直中心线）各机座道次统一，以中心做好基轴，两侧定位尺寸及中间套要精确。机组要有精确的定位基准。在水平线的位置上，应按照工艺要求形成上山线（下山线）或平直线，以保证不能出现曲线波动，因此要求机座需要配置压上、压下机械，便于调整。

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