热轧钢管生产工艺流程介绍

一种大口径合金无缝钢管的生产工艺 一种大口径合金无缝钢管的生产工艺。它包括以下步骤：步骤一，物料准备；步骤二，管坯加热和斜轧穿孔；步骤三，毛管修整；步骤四，热扩变形定径；步骤五，热处理；步骤六，矫直；步骤七，内磨；步骤八，纠偏；步骤九，外磨；步骤十，探伤检验；步骤十一，再精整、终检和包装。本发明不但可以在大组距的范围内生产高档合金无缝钢管，而且投资相对较小，产品质量高，生产效率较高，生产成本较低。无缝钢管的主要生产流程 管坯及坯加热、管坯的穿孔、钢管的延伸、钢管的轧制、钢管定径与减径、钢管的冷却和精整 或者可以说是 钢胚的加热 穿孔 热扎 酸洗 冷拔 碳烧 切头 喷标 包装 成品。 一种无缝钢管的制造方法，其特征在于：设置将具有多个轧辊的轧制机座、以互相不同的轧制方向连续配置多台的芯棒式无缝管轧机，在这样的制造生产线上对无缝钢管进行轧制后，在多点上测定轧制后的钢管圆周方向上的壁厚，根据其测定结果，至少分别控制芯棒式无缝管轧机的最终轧制机座上的轧辊各个轴的两端位置，以便使壁厚不均达到最小。山东领航钢管有限公司常年销售成都钢铁集团、冶钢集团、包头钢厂、宝钢集团、鞍钢集团、天津大无缝、西宁特钢厂、无锡钢厂、衡阳钢厂等各大钢厂的大小口径无缝钢管，高低中压锅炉管，合金钢管，16mn无缝钢管，焊接钢管，16mn合金管，化肥专用管，地质管，冷拔钢管，石油裂化管，精密钢管，流体管、不锈钢管等。

无缝钢管的制造工艺1.热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径）→冷却→矫直→水压试验（或探伤）→标记→入库2.冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油（镀铜）→多道次冷拔（冷轧）→坯管→热处理→矫直→水压试验（探伤）→标记→入库力学性能钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。①抗拉强度（σb）试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为：式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。②屈服点（σs）具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力； 下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。屈服点的计算公式为：式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。③断后伸长率（σ）在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为：式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。④断面收缩率（ψ）在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下：式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。⑤硬度指标金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。其计算公式为：式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢球直径，mm； d--压痕平均直径，mm。测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。

直缝钢管是焊接钢管的一种，是指焊缝与钢管纵向平行的钢管，其生产工艺比较简单，整体成本低，有多种直径和壁厚可以定制挑选，可生产大口径、厚壁直缝钢管。根据生产工艺可以分为直缝埋弧焊钢管和直缝高频钢管，两种的生产工艺不同，下面将详细介绍。

一、直缝埋弧焊钢管

1.板探：对生产大口径直缝埋弧焊钢管的钢板，先进行全板超声波检查，无伤无损则进入下一道生产工序；

2.铣边：通过铣床对钢板的两个边缘进行双面铣削，达到所需要的钢板宽度、钢板边缘平行度和坡口形状；

3.预弯边：使用预弯机将钢板的边缘弯曲，得到需要的钢板弧度；

4.成型：将预弯曲钢板的前半部分经过多次冲压，在JCO成型机上压成“J”形。然后，将钢板的另一半也弯曲并压制成“C”形，最后形成开口的“O”形；

5. 预焊：将成型的直缝焊钢管合缝通过气体保护焊（MAG）进行连续焊接；

6. 内焊：采用纵向多丝埋弧焊（最多可为四丝）在直缝钢管内侧进行焊接；

7. 外焊：采用纵向多丝埋弧焊在直缝埋弧焊钢管外侧进行焊接；

8. 第一次超声波检验：对直缝焊钢管内外焊缝及焊缝两侧母材进行检查；

9. 第一次X射线检查：对内外焊缝进行X射线工业电视检查，采用图象处理系统以保证探伤的灵敏度；

10. 扩径：对埋弧焊直缝钢管全长进行扩径以提高钢管的尺寸精度，并改善钢管内应力的分布状态；

11. 水压试验：在水压试验机上对扩径后的钢管进行逐根检验以保证钢管达到标准要求的试验压力，该机具有自动记录和储存功能；

12. 倒棱：将检验合格后的钢管进行管端加工，达到要求的管端坡口尺寸；

13. 第二次超声波检验：再次逐根进行超声波检验以检查直缝焊钢管在扩径、水压后可能产生的缺陷；

14.第二次 X射线检查：对扩径和水压试验后的钢管进行X射线工业电视检查和管端焊缝拍片：

15. 管端磁粉检验：进行此项检查以发现管端缺陷。

二、直缝高频钢管

高频焊接工艺基于电磁感应原理，具有交流电荷在导体中AC电荷的集肤效应，邻近效应和涡流加热效应，将焊接的边缘钢材加热至熔融状态后，在辊挤压工艺中，可以使对接焊缝的晶间结合，以达到焊接的目的。

高频焊接是一种感应焊接，也叫做压力接触焊接，可以不需要焊接填充材料，没有焊接飞溅，焊接中受焊接热影响的区域狭窄，焊接后的成形漂亮，焊接的机械性能非常好。

钢管高频焊接利用交流电力的表皮效应和接近效应，将钢材辊轧成形后，形成截面被分割的圆形管坯。在管坯内感应线圈的中心附近旋转一个或一组阻抗器，在阻抗器和管坯的开口部形成电磁感应电路.表皮效果和接近效果，在管坯开口部的边缘产生强集中的热效应，将焊接边缘迅速加热到焊接所需的温度。

随着中国的不断发展，综合国力不断提高，国家对科技的投入不断增大，中国的某些领域在世界上也处于遥遥领先的地位。钢铁工业是现代制造业的基础，被视为国家工业化的基石。新中国成立以来，从第一根无缝钢管的诞生，到世界第一产钢大国，可见我国无缝钢管技术的成功。新中国的钢铁工业通过自主创新，创造了多项第一，彻底实现了我国向钢铁大国的跨越。中国的无缝钢管技术标准严格，见证了新中国从一穷二白，发展为钢铁大国的风雨历程。

无缝钢管是由整支圆钢穿孔而成的，表面上没有焊缝的钢管，称之为无缝钢管。无缝钢管用途很广泛。一般用途的无缝钢管由普通的碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制，产量最多，主要用作输送流体的管道或结构零件。其具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材。广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，已广泛用钢管来制造。可见无缝钢管的重要性。

一般的无缝钢管的生产工艺可以分为冷拔与热轧两种。

①热轧无缝钢管主要生产工序（主要检验工序）：

管坯准备及检查△→管坯加热→穿孔→轧管→钢管再加热→定（减）径→热处理△→成品管矫直→精整→检验△（无损、理化、台检） →入库。

②冷轧（拔）无缝钢管主要生产工序：

坯料准备→酸洗润滑→冷轧（拔）→热处理→矫直→精整→检验。

2．1一般工艺流程

热轧无缝钢管的生产工艺流程包括坯料轧前准备、管坯加热、穿孔、轧制、定减径和钢管冷却、精整等几个基本工序。

当今热轧无缝钢管生产的一般主要变形工序有三个：穿孔、轧管和定减径；其各自的工艺目的和要求为：

2.1.1穿孔：将实心的管坯变为空心的毛管；我们可以理解为定型，既将轧件断面定为圆环状；其设备被称为穿孔机。对穿孔工艺的要求是：首先要保证穿出的毛管壁厚均匀，椭圆度小，几何尺寸精度高；其次是毛管的内外表面要较光滑，不得有结疤、折叠、裂纹等缺陷；第三是要有相应的穿孔速度和轧制周期，以适应整个机组的生产节奏，使毛管的终轧温度能满足轧管机的要求。

2.1.2轧管：将厚壁的毛管变为薄壁（接近成品壁厚）的荒管；我们可以视其为定壁，即根据后续的工序减径量和经验公式确定本工序荒管的壁厚值；该设备被称为轧管机。对轧管工艺的要求是：第一是将厚壁毛管变成薄壁荒管（减壁延伸）时首先要保证荒管具有较高的壁厚均匀度；其次荒管具有良好的内外表面质量。

2.1.3定减径（包括张减）：大圆变小圆，简称定径；相应的设备为定（减）径机,其主要作用是消除前道工序轧制过程中造成的荒管外径不一（同一支或同一批），以提高热轧成品管的外径精度和真圆度。对定减径工艺的要求是：首先在一定的总减径率和较小的单机架减径率条件下来达到定径目的，第二可实现使用一种规格管坯生产多种规格成品管的任务，第三还可进一步改善钢管的外表面质量。

20世纪80年代末,曾出现过试图取消轧管工序,仅使用穿孔加定减的方法生产无缝钢管,简称CPS,即斜轧穿孔和张减的英文缩写),并在南非的Tosa厂进行了工业试验,用来生产外径:33.4～179.8mm，壁厚3.4～25mm的钢管，其中定径最小外径为101.6mm；张减最大外径我101.6mm。经过实践检验，该工艺在产生壁厚大于10mm的钢管时质量尚可，但在生产壁厚小于8mm的钢管时通过定径、张减不能完全消除穿孔毛管的螺旋线，影响了钢管的外观质量。在随后的改造中不得不在穿孔机于定减径机之间增设了一台MINI-MPM(4机架)来确保产品质量。

2．2各热轧机组生产工艺过程特点

我们通常将毛管的壁厚加工称之为轧管。轧管是钢管成型过程中最重要的一个工序环节。这个环节的主要任务是按照成品钢管的要求将厚壁的毛管减薄至与成品钢管相适应的程度，即它必须考虑到后继定、减径工序时壁厚的变化，这个环节还要提高毛管的内外表面质量和壁厚的均匀度。通过轧管减壁延伸工序后的管子一般称为荒管。轧管减壁方法的基本特点是在毛管内按上刚性芯棒，由外部工具（轧辊或模孔）对毛管壁厚进行压缩减壁。依据变形原理和设备特点的不同，它有许多种生产方法，如表1所示。一般习惯根据轧管机的形式来命名热轧机组。轧管机分单机架和多机架，单机架有自动轧管机、阿塞尔轧机、ACCU-ROLL等,斜轧管机都是单机架的；连轧管机都是多机架的，通常4~8个机架，如MPM、PQF等。目前主要使用连轧（属于纵轧）与斜轧两种轧管工艺。

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热轧无缝钢管生产技术

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热轧无缝钢管生产工艺流程及其生产技术（以上内容出处）

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原材料即带钢卷，焊丝，焊剂。在投入前都要经过严格的理化检验。 带钢头尾对接，采用单丝或双丝埋弧焊接，在卷成钢管后采用自动埋弧焊补焊。 成型前，带钢经过矫平、剪边、刨边，表面清理输送和予弯边处理。采用电接点压力表控制输送机两边压下油缸的压力，确保了带钢的平稳输送。 采用外控或内控辊式成型。采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙满足焊接要求，管径，错边量和焊缝间隙都得到严格的控制。 内焊和外焊均采用美国林肯电焊机进行单丝或双丝埋弧焊接，从而获得稳定的焊接规范。 焊缝经过在线连续超声波自动伤仪检查，保证了100%螺旋焊缝无损检测覆盖率。 采用空气等离子切割机将钢管切成单根。切成单根钢管后，每批钢管头三根要进行严格首检制度，确保制管工艺合格后，正式投入生产。 焊缝上有连续声波探伤标记的部位，经过手动超声波和X射线复查。 带钢对焊焊缝及与螺旋焊缝相交的丁型接头的所在管，全部经过X射线电视或拍片检查。每根钢管经过静水压试验，压力采用径向密封。试验压力和时间都由钢管水压微机检测装置严格控制。试验参数自动打印记录。 管端机械加工，使端面垂直度，坡口角和钝边得到准确控制。

无缝钢管是用实心管坯经穿孔后轧制的。

生产制造方法

按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。

1.1、热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。实心管坯经检查并清除表面缺陷，截成所需长度，在管坯穿孔端端面上定心，然后送往加热炉加热，在穿孔机上穿孔。在穿孔同时不断旋转和前进，在轧辊和顶头的作用下，管坯内部逐渐形成空腔，称毛管。再送至自动轧管机上继续轧制。最后经均整机均整壁厚，经定径机定径，达到规格要求。利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。

1.2、若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管，必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。冷轧通常在二辊式轧机上进行，钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。冷拔通常在0.5～100T的单链式或双链式冷拔机上进行。

1.3、挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内，穿孔棒与挤压杆一起运动，使挤压件从较小的模孔中挤出。此法可生产直径较小的钢管。