國(guó)內(nèi)大口徑直縫焊管生產(chǎn)工藝介紹
直縫焊管是用鋼板或鋼帶經(jīng)過彎曲成型，然后經(jīng)焊接制成。按焊縫形式分為直縫焊管和螺旋焊管。按用途又分為一般焊管、鍍鋅焊管、吹氧焊管、電線套管、公制焊管、托輥管、深井泵管、汽車用管、變壓器管、電焊薄壁管、電焊異型管和螺旋焊管。
一、大口徑直縫焊管主要生產(chǎn)流程說明：
1. 板探：用來(lái)制造大口徑埋弧焊直縫鋼管的鋼板進(jìn)入生產(chǎn)線后，首先進(jìn)行全板超聲波檢驗(yàn);
2. 銑邊：通過銑邊機(jī)對(duì)鋼板兩邊緣進(jìn)行雙面銑削，使之達(dá)到要求的板寬、板邊平行度和坡口形狀;
3. 預(yù)彎邊：利用預(yù)彎?rùn)C(jī)進(jìn)行板邊預(yù)彎，使板邊具有符合要求的曲率;
4. 成型：在JCO成型機(jī)上首先將預(yù)彎后的鋼板的一半經(jīng)過多次步進(jìn)沖壓，壓成"J"形，再將鋼板的另一半同樣彎曲，壓成"C"形，最后形成開口的"O"形
5. 預(yù)焊：使成型后的直縫焊鋼管合縫并采用氣體保護(hù)焊(MAG)進(jìn)行連續(xù)焊接;
6. 內(nèi)焊：采用縱列多絲埋弧焊(最多可為四絲)在直縫鋼管內(nèi)側(cè)進(jìn)行焊接;
7. 外焊：采用縱列多絲埋弧焊在直縫埋弧焊鋼管外側(cè)進(jìn)行焊接;
8. 超聲波檢驗(yàn)Ⅰ：對(duì)直縫焊鋼管內(nèi)外焊縫及焊縫兩側(cè)母材進(jìn)行100%的檢查;
9. X射線檢查Ⅰ：對(duì)內(nèi)外焊縫進(jìn)行100%的X射線工業(yè)電視檢查，采用圖象處理系統(tǒng)以保證探傷的靈敏度;
10. 擴(kuò)徑：對(duì)埋弧焊直縫鋼管全長(zhǎng)進(jìn)行擴(kuò)徑以提高鋼管的尺寸精度，并改善鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài);
11. 水壓試驗(yàn)：在水壓試驗(yàn)機(jī)上對(duì)擴(kuò)徑后的鋼管進(jìn)行逐根檢驗(yàn)以保證鋼管達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)壓力，該機(jī)具有自動(dòng)記錄和儲(chǔ)存功能;
12. 倒棱：將檢驗(yàn)合格后的鋼管進(jìn)行管端加工，達(dá)到要求的管端坡口尺寸;
13. 超聲波檢驗(yàn)Ⅱ：再次逐根進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)以檢查直縫焊鋼管在擴(kuò)徑、水壓后可能產(chǎn)生的缺陷;
14. X射線檢查Ⅱ：對(duì)擴(kuò)徑和水壓試驗(yàn)后的鋼管進(jìn)行X射線工業(yè)電視檢查和管端焊縫拍片;
15. 管端磁粉檢驗(yàn)：進(jìn)行此項(xiàng)檢查以發(fā)現(xiàn)管端缺陷;
16. 防腐和涂層：合格后的鋼管根據(jù)用戶要求進(jìn)行防腐和涂層。
二、大口徑厚壁焊管干焊接技術(shù)解析說明：
全自動(dòng)焊接大口徑、厚壁(大于21mm)管線經(jīng)常采用U型坡口或復(fù)合型坡口，由于U型坡口、復(fù)合坡口加工耗時(shí)、耗力制約管道焊接效率。V形坡口加工簡(jiǎn)單，省時(shí)、省力，但大口徑、厚壁管線V型坡口全自動(dòng)焊接時(shí)，如焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，將導(dǎo)致焊接缺陷產(chǎn)生。
焊接方法采用STT根焊+CRC-P260自動(dòng)焊機(jī)熱焊、填充、蓋面。焊接設(shè)備：林肯STT焊機(jī)、林肯DC-400、 CRC-P260自動(dòng)焊機(jī)。保護(hù)氣體：STT根焊保護(hù)氣100%CO2，全自動(dòng)焊保護(hù)氣為80%Ar+20%CO2。
自動(dòng)焊常用復(fù)合坡口或U型坡口，在小壁厚管線中也可使用V型坡口，它們共同的特點(diǎn)就是坡口上口間隙較小。西氣東輸二線管道壁厚為21.0mm，V型坡口的上口寬度約為22mm，此寬度已接近CRC-P260焊槍擺幅極限。這樣的坡口型式對(duì)自動(dòng)焊接是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)確定了自動(dòng)焊試驗(yàn)焊接工藝參數(shù)。
采用以上參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)焊接試驗(yàn)，試驗(yàn)焊接中發(fā)現(xiàn)自動(dòng)焊縫易出現(xiàn)缺陷有層間未熔合、側(cè)壁未熔合、密集氣孔、仰焊部位余高超標(biāo)等。
為了保證良好的蓋面成型效果，蓋面焊在選擇較小的
焊接速度的同時(shí)盡量減小焊槍擺動(dòng)頻率，使的蓋面焊縫薄而寬，從而減小了熔池存在時(shí)間，達(dá)到了減少仰焊位置余高的目的。根據(jù)試焊結(jié)果及分析最后確定西氣東輸二線聯(lián)絡(luò)線STT根焊+CRC全自動(dòng)焊填充、蓋面工藝參數(shù)。依據(jù)表3焊接參數(shù)焊接，焊縫經(jīng)檢測(cè)無(wú)氣孔、裂紋、未熔合等缺陷，焊縫表面成型情況，宏觀金相良好。
焊縫機(jī)械性能經(jīng)過中國(guó)石油天然氣管道科學(xué)研究院焊接技術(shù)中心檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)符合西氣東輸二線聯(lián)絡(luò)線接施工要求。STT根焊+CRC-P260自動(dòng)焊接在大口徑、厚壁(V型坡口)管道上的成功應(yīng)用，充分體現(xiàn)了自動(dòng)焊接技術(shù)優(yōu)質(zhì)、高效、低勞動(dòng)強(qiáng)度的特點(diǎn)。
三、直縫焊管的技術(shù)要求與質(zhì)量檢驗(yàn)：
根據(jù)GB3092《低壓流體輸送用焊接鋼管》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，焊管的公稱直徑為6~150mm，公稱壁厚為2.0~6.0mm，焊管的長(zhǎng)度通常為4~10米，可按定尺或倍尺長(zhǎng)度出廠。鋼管表面質(zhì)量應(yīng)光滑，不允許有折疊、裂縫、分層、搭焊等缺陷存在。鋼管表面允許有不超過壁厚負(fù)偏差的劃道、刮傷、焊縫錯(cuò)位、燒傷和結(jié)疤等輕微缺陷存在。允許焊縫處壁厚增厚和內(nèi)縫焊筋存在。焊接鋼管應(yīng)做機(jī)械性能試驗(yàn)和壓扁試驗(yàn)以及擴(kuò)口試驗(yàn)，并要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。
鋼管應(yīng)能承受一定的內(nèi)壓力，必要時(shí)進(jìn)行2.5Mpa壓力試驗(yàn)，保持一分鐘無(wú)滲漏。允許用渦流探傷的方法代替水壓試驗(yàn)。渦流探傷按GB7735《鋼管渦流探傷檢驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。渦流探傷方法是將探頭固定在機(jī)架上，探傷與焊縫保持3~5mm距離，靠鋼管的快速運(yùn)動(dòng)對(duì)焊縫進(jìn)行全面的掃查，探傷信號(hào)經(jīng)渦流探傷儀的自動(dòng)處理和自動(dòng)分選，達(dá)到探傷的目的。探傷后的焊管用飛鋸按規(guī)定長(zhǎng)度切斷，經(jīng)翻轉(zhuǎn)架下線。鋼管兩端應(yīng)平頭倒角，打印標(biāo)記，成品管用六角形捆扎包裝后出廠。
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