弯管机是干什么用的呢

弯管是长距离油气输送管道的重要组成部分，弯管的受力较直管复杂。弯管质量的好坏将直接影响到管道的安全运行，国内外管道的失效事故中有许多是因弯管质量问题所造成的，因此弯管的生产及质量性能控制一直是人们所关心的关键问题。目前国内外油气长输管道用钢管均使用控轧钢制造，为保证管道用弯管与干线钢管对接焊缝的焊接质量，弯管均已采用同钢级控轧钢管弯制。国内外公认，控轧钢再一次受热，其控轧控冷效应将会受到不同程度的影响，若热弯工艺制度控制不当，其强度（特别是屈服强度）将会损失1/3～1/2，严重时还会开裂。因此，对控轧钢热煨弯管的生产，特别是高强度控轧钢热煨弯管的生产，必须综合考虑影响热煨弯管质量性能的多种因素，对一些关键问题进行分析研究。

2 热煨弯管用母管要求

热煨弯管用母管的化学成分、质量性能对热弯工艺及热弯管的性能有很大的直接影响。母管的化学成分设计、性能、结构组织等直接决定着热煨弯管的质量性能，国内外都十分重视热煨弯管用母管的质量性能，提出了明确的要求。但由于热弯工艺、弯管生产设备及控制技术的不同，对热煨弯管用母管的质量性能要求存在一定的差异，也存在不同的看法。

比利时的Fabricon弯管厂认为，对热煨弯管用母管不必提特殊要求，只要热煨弯管用母管的化学成分、质量性能与干线用钢管相同，就可以保证弯制出与干线用钢管性能一致的合格弯管。

欧洲钢管公司与意大利ILVA钢铁公司认为，必须对热煨弯管用母管提出成分和性能要求。母管的化学成分和性能均与干线管不同，取决于热弯工艺和设备，由热煨弯管生产厂提出具体要求。关键在于调整母管的化学成分，使之适合热处理的需要，取得强化效果。

日本住友钢铁公司、新日铁公司及第一高周波公司（DHF）认为，需要根据热煨弯管的性能要求调整母管的化学成分，并适当提高性能指标和控制碳当量。

碳当量也是一个重要的影响因素。碳当量高，淬硬性好，热煨后弯管的强度高，，但是弯管的可焊性和韧性相对较差。根据弯管的性能要求，国外控轧钢热煨弯管原材料钢管的碳当量一般控制在0.35～0.43%范围内。

热煨弯管用母管的机械性能对热煨弯管的性能有直接影响。母管化学成分设计只是决定母管性能的必要条件，还不是充分条件。钢板（卷）的轧制工艺，如轧制温度、轧制道次及压下量等，以及制管工艺都对母管的最终机械性能有直接影响，同一种成分设计的钢，因控轧工艺与制管工艺的不同或差异，可得到强度级别不同的控轧钢管。用同一强度级别的控轧钢管做母管，由于原轧板轧制工艺不同，即使采用相同的弯管弯制工艺，所生产的弯管力学性能也将会不同。因此，对热煨弯管用母管的要求，除了重视化学成分设计要求外，还必须十分重视热煨弯管用母管的机械性能要求，以此来间接控制轧制工艺与制管工艺，使母管的性能较均衡，最终保证热煨弯管的性能差异不大。

3 热弯工艺方案

对于感应加热煨制弯管，其弯制工艺方案一般可归纳为淬火(高温加热与快速水冷)+回火与淬火免回火两大类共四种类型，其中淬火又分为整体淬火与局部淬火（只是弯曲部分淬火）两种类型。如图3。

图3 热煨弯管弯制工艺

每一种热弯工艺都有一定的适用范围和局限性，没有国内外都统一的、普遍适用的热弯工艺模式，在具体的热煨弯管弯制中，需要根据热弯管的性能要求、管径与壁厚大小、热弯设备及控制技术等具体情况选取不同的热弯工艺，并制订合适的热弯工艺参数，才能保证弯制出合格的弯管。

采用淬火(高温加热与快速水冷)+回火工艺生产热煨弯管，其整体质量比较稳定，由于该工艺对弯管进行了整体回火处理，有利于提高弯管的韧性指标；消除弯管加工中造成的残余应力，但采用该工艺往往需要对弯管的母管进行专门的设计，例如针对弯制设备和弯制工艺参数的不同，适当调整母管的化学成分。该工艺较复杂，生产成本也较高。

淬火免回火工艺由于不需要对弯管进行整体热处理，工艺相对比较简单，是一种有效降低热煨弯管生产成本的工艺方法。采用免回火工艺时，弯制弯管的母管与干线管的成分和主要力学性能基本相同，一般需要适当提高母管的屈服强度。该工艺在热弯管的弯曲部份和直管段之间存在着一个加热温度过渡区，会影响此区域管材的力学性能。为此有的热弯厂采用连续加热和冷却（即整体淬火）的工艺方法，以消除此过渡区。

4 感应加热温度

感应加热煨制弯管实质是一个淬火过程，感应加热温度是影响热煨弯管性能的最主要参数之一。由于油气管道用控轧钢都是低碳微合金钢，微合金元素，特别是Mo、Ni、Nb、V、Ti等合金元素对热煨弯管的性能影响很大，影响也很复杂。研究表明，Mo、Cr、Ni、Cu是提高淬透性最为有效的元素。而V、Ti的影响较复杂，如果它们溶解在铁素体基体里则有利于淬透性，但如形成碳化物或其它稳定化合物则对淬透性不利。Nb能够抑制奥氏体晶粒的长大，使钢的强度高、韧性好。然而，在一定程度上Nb（C，N）的溶解对获得高强度有不利影响。试验研究表明，随着温度的增加，含Nb钢的奥氏体晶粒尺寸明显增大。因此，从热煨弯管的强度和韧性均衡考虑，必须针对不同成分，特别是微合金元素含量的母管，研究确定适宜的感应加热温度。一般认为，低C含Nb微合金控轧钢的最佳加热温度范围在950～1050℃。图4显示了加热温度对弯管性能的影响。

图4 感应加热温度对弯管性能的影响

今天我们就来系统的解答一下这个问题：

本文介绍了无缝钢管厂的生产工艺流程及设备无缝钢管为用穿孔等方法生产周边无接缝的钢管或其他金属管和合金管。无缝管的外径范围为 0.1～1425mm，壁厚为0.01～200mm。除圆形管外,还有各种异形断面管和交断面管。

关键字：生产工艺，设备，轧管，穿孔机....

生产方法 无缝管的生产方法很多。无缝钢管根据交货要求，可用热轧(约占80～90％)或冷轧、冷拔（约占10～20％）方法生产。热轧管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯，管坯质量对管材质量有直接的影响。

热轧管有三个基本工序：

①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁毛管；

②在延伸机上将毛管轧薄，延伸成为接近成壁厚的荒管；

③在精轧机上轧制成所要求的成品管。轧管机组系列以生产钢管的最大外径来表示（见轧机）。

无缝钢管生产方法见表:

（1） 自动轧管生产生产无缝钢管的方式之一。生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。其生产工艺流程见图。

　（2）　连续轧管生产 生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。圆坯穿成毛管后插入芯棒，通过7～9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。轧后抽芯棒，经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。140mm连续轧管机组年产40～60万吨，为自动轧管机组的2～4倍。这种机组的特点是适于生产外径168mm以下钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机（MPM）,轧制时外力强制芯棒以小于钢管速度运动，可改善金属流动条件，用短芯棒轧制长管和大口径钢管

（3）周期轧管生产以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料，加热后经水压穿孔成杯形毛坯，再经二辊斜轧延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊转一圈轧出一段钢管。周期轧管机又称皮尔格尔（Pilger）轧管机。周期轧管生产是用钢锭作原料，宜于轧制大直径的厚壁钢管和变断面管。

（4）三辊轧管生产主要用于生产尺寸精度高的厚壁管。这种方法生产的管材，壁厚精度达到±5％，比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。工艺流程见图4。60年代由于新型三辊斜轧机（称Transval轧机）的发明，这种方法得到迅速发展。新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角，从而防止尾部产生三角形，使生产品种的外径与壁厚之比，从12扩大到35，不仅可生产薄壁管，还提高了生产能力

（5）顶管生产 传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管，由推杆将长芯棒插入毛管杯底，顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架，顶轧成管。这种生产方法设备投资少，可用连铸坯，能生产直径达1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的管，但生产效率低,壁厚比较厚，管长比效短。出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管，收口后顶轧延伸成管，克服了传统方法的一些缺点，已成为无缝管生产中经济效益较好的方法。

（6）挤压管生产 首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔，再经感应加热或盐浴加热，并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材(图5)。主要用于生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。这种方法生产范围广，但产量低。近年来，由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进，挤压管生产也有所发展。

　（7）导盘轧管生产 又称狄塞耳(Diessel)法。穿孔后带长芯棒的毛管在导盘轧管机上轧成薄壁管材。轧机类似二辊斜轧穿孔机，只是固定导板改成主动导盘。由于用长芯棒生产，管材内壁光滑，且无刮伤；但工具费用大，调整复杂。主要用于生产外径 150mm以下普通用途的碳素钢管。目前使用较少，也无很大的发展前景。

（8）旋压管生产 将平板或空心毛坯在旋压机上经一次或多次旋压加工成薄壁管材。管子精度高，机械性能好，尺寸范围广，但生产效率低。主要用于生产有色金属管材，但也越来越多地用于生产钢管。旋压管材除用于生产生活器具、化工容器和机器零件外，多用于军事工业。

70年代，采用强力旋压法已能生产管径达6000mm、直径与壁厚之比达 10000以上的大直径极薄圆管和异形管件。

　（9）冷轧、冷拔管生产 用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。生产特点是多工序循环工艺。用周期式冷轧管机冷轧,其延伸率可达6～8（图6）。60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。此外，小辊式冷轧管机也得到发展。主要用于生产壁厚小于1mm极薄精密管材，冷轧设备复杂，工具加工困难，品种规格变换不灵活；通常采用冷轧、冷拔联合工艺，即先以冷轧减壁，获得大变形量，然后以冷拔获得多种规格。

　无缝钢管的生产设备：穿孔机 常用的二辊斜轧穿孔过程见图。圆管坯穿轧成空心的厚壁管（毛管），两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角。近年来倾斜角已由6°～12°增至13°～17°,使穿孔速度加快。生产直径250mm以上钢管，采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。

　自动轧管机 把厚壁毛管轧成薄壁荒管。一般经2～3道次，轧制到成品壁厚,总延伸率约为1.8～2.2。70年代以来，用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术，都提高了生产效率，实现了轧管机械化。

均整机 结构与穿孔机相似。均整的目的在于消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度，减少横向壁厚不均匀。近年采用三辊均整机，提高了均整机变形量和均整效率。

定径机 由3～12架组成，减径机由 12～24架组成，减径率约达3～28％。50年代出现的张力减径机,在调整辊速和减径的同时，以适当的张力控制壁厚。新型张力减径机一般用三辊式，有18～28架，最大减径率达80％，减壁率达44％，出口速度达每秒18mm。张力减径机有两端增厚的缺点，可用“头尾端部突加电气控制”或微张力减径消除。

自动轧管机组 常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm四种,生产外径17～426mm钢管。机组的特点是在穿孔机上实现主要变形，规格变化较灵活，生产品种范围较广。由于连续轧管技术的发展，已不再建造140mm以下的机组。

参考文献

(1) 韩观昌，小型无缝钢管生产。北京冶金工业出版社,1999

(2) 李国祯，现代钢管轧制与工具设计原理，北京；冶金工业出版社，2006

(3) 严泽生，代热连轧无缝钢管生产，北京；冶金工业出版社，2009

（4）天钢集团，无缝钢管生产培训教材，2010

（5）刘涛，《最新无缝钢管生产新工艺新技术与质量控制检验实用手册》，2006

（6）孙茂森 ,《冷热轧钢生产工艺技术手册》,2009

（7）双远华,现代无缝钢管生产技术,化学工业出版社.2008

（8）金如崧,无缝钢管百年史话，冶金工业出版社,2008

（9）史宸兴， 实用连铸冶金技术，北京，冶金工业出版社,2008

（10）张小平，梁爱生，近终形连铸技术，北京，冶金工业出版社，2001

更详细的了解，请下载下面的PDF文件，280的学习资料 让你好好的详细的了解无缝钢管的生产设备：

最新无缝钢管生产设备（pdf文件，280页，详细的解说了国内外常用的无缝钢管的生产设备）

以上内容引用自：无缝管生产设备有哪些？请看：无缝管生产及其设备！！！一文。

中频弯管机是采用中频电感应加热，将工件在局部加热的条件下进行弯曲。与一般冷态弯管机相比，不仅不需要成套的专用模具，而且机床体积也只占同样规格的冷态弯管机的1/3～1/2。中频热弯管工艺是现有各种弯管工艺中最为经济有效的一种。中频弯管的过程是在钢管待弯部分套上感应圈，用机械转臂卡住管头，在感应圈中通入中频电流加热钢管，当钢管温度升高到塑性状态时，在钢管后端用机械推力推进，进行弯制，弯制出的钢管部分迅速用冷却剂冷却, 这样边加热、边推进、边弯制、边冷却，不断将弯管弯制出来。热煨弯管用母管的化学成分、质量性能对热弯工艺及热弯管的性能有很大的直接影响。母管化学成分设计只是决定母管性能的必要条件，还不是充分条件。