直缝钢管
直缝焊管是直焊缝与钢管纵向平行的钢管,也被叫做直缝钢管,通过弯曲钢板或带钢然后焊接连接点而成。直缝焊管生产工艺简单、壁厚均匀、生产效率高、成本低、其规格调整灵活,可满足不同管径的要求,从而发展迅速,经常被用于各种工业生产和城市管道建设中。
一、直缝焊管加工方式1、锻钢:采用往复运动的锤的冲击力或压力机将坯料改成所需形状和尺寸的压力加工方法。
2、挤压:将金属放入封闭式挤压简中,在一端施加压力,从指定的模孔中挤压出金属,以获得相同形状和尺寸的成品的加工方法。它主要用于生产有色金属钢。
3、轧制:通过一对旋转辊的间隙(各种形状)使钢金属坯料通过的压力加工方法,由于辊的压缩,使材料截面减小,长度增加。
4、拉拔钢材:是将轧制的金属坯料(型材、管材、制品等)通过模孔拉拔成段以减少长度,主要用于冷加工。
二、直缝焊管生产工艺区分根据直缝钢管的生产工艺,可分为高频直缝钢管和埋弧焊直缝钢管两种:
1、埋弧焊
首先要对整个钢板进行超声波检查,然后通过铣床对钢板的两个边缘表面进行双面铣削,利用预弯机设备对板的边缘进行预弯,使板的边缘具有符合要求的曲率。在此之后,利用JCO成型机预弯曲钢板,将一半钢板压成J形,冲压后将另一半压成C形,最后形成一个开放的O形。
成型的直缝焊钢管采用气体保护焊(MAG)连续焊接,纵向多丝埋弧焊(至多四丝)焊接直缝钢管的内侧,纵向多丝埋弧焊用于埋弧焊钢管外侧面的焊接。
2、高频焊接
高频焊接是根据交流电荷、电磁感应原理在导体中的涡流热流效应和蒙皮效应,将焊缝边缘钢加热至熔化状态,然后采用辊挤压工艺实现对接焊缝的晶间组合,从而达到焊接目的。高频焊接属于感应焊接。也可称之为压力基焊,不需要焊接填充材料,焊接时无飞溅,焊接热影响面积窄,焊接后成形美观,焊接力学性能良好。
三、直缝焊管质量检测直缝焊管从原材料到焊接再到成品都会经过系统的检测,以确保每个环节的质量,钢管焊接后会依次进行第一次超声波探伤(主要是两侧焊缝和母材的探伤)、第一次X射线探伤(以保证探伤的灵敏度)、直径膨胀和水压试验(水压试验机会的自动记录保存)。加工合格的直缝钢管,会进行第二次超声波探伤、第二次X射线探伤、管子末端磁粉检验等检验过程,完成整个加工过程。
1、射线探伤:射线探伤是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法,射线检验主要用于检验焊管焊缝内部的裂纹、未焊透、气孔、夹渣等缺陷。
2、超声波探伤:在金属及其它均匀介质传播中,由于在不同介质的界面上会产生反射,因此可用于内部缺陷的检验。超声波可以检验任何焊件材料、任何部位的缺陷,并且能较灵敏地发现缺陷位置,但对缺陷的性质、形状和大小较难确定。所以直缝焊管超声波探伤常与射线检验配合使用。
四、直缝焊管使用领域直缝焊管在日常当中,有着十分广泛的应用,如:自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设等领域。虽然大部分直缝焊管我们在生活中很少看见,但在工业和人们生活中,直缝焊管有着重要的角色:
1、输送水、煤气、空气、油和取暖蒸汽等低压流体用途;
2、适用于建筑、机械、交通、航空、石油开采等行业的各种结构;
3、低合金高强度结构管适用于大型场馆、桥梁、电视塔、高层建筑、工业厂房等基础设施建设。
在城市化的快速发展下,直缝钢管占据着非常重要的位置,像在天然气、桥梁、海洋输出、打桩和钢结构等管道工程中都有着杰出的贡献,尤其是在钢结构中,在建筑工地、施工现场等方面发挥着不同的作用。
直缝钢管焊接温度主要受高频涡流热功率的影响,根据公式(2)可知,高频涡流热功率主要受电流频率的影响,涡流热功率与电流激励频率的平方成正比;而电流激励频率又受激励电压、电流和电容、电感的影响。激励频率公式为: f=1/[2π(CL)1/2]...(1)
式中:f-激励频率(Hz);C-激励回路中的电容(F),电容=电量/电压;L-激励回路中的电感,电感=磁通量/电流
上式可知,激励频率与激励回路中的电容、电感平方根成反比、或者与电压、电流的平方根成正比,只要改变回路中的电容、电感或电压、电流即可改变激励频率的大小,从而达到控制焊接温度的目的。对于低碳钢,焊接温度控制在1250~1460℃,可满足管壁厚3~5mm焊透要求。另外,焊接温度亦可通过调节焊接速度来实现。
当输入热量不足时,被加热的焊缝边缘达不到焊接温度,金属组织仍然保持固态,形成未熔合或未焊透;当输入热时不足时,被加热的焊缝边缘超过焊接温度,产生过烧或熔滴,使焊缝形成熔洞。
焊接钢管应做机械性能试验和压扁试验以及扩口试验,并要达到标准规定的要求。钢管应能承受一定的内压力,必要时进行2.5Mpa压力试验,保持一分钟无渗漏。允许用涡流探伤的方法代替水压试验。涡流探伤按GB7735《钢管涡流探伤检验方法》标准执行。涡流探伤方法是将探头固定在机架上,探伤与焊缝保持3~5mm距离,靠钢管的快速运动对焊缝进行全面的扫查,探伤信号经涡流探伤仪的自动处理和自动分选,达到探伤的目的。
探伤后的焊管用飞锯按规定长度切断,经翻转架下线。钢管两端应平头倒角,打印标记,成品管用六角形捆扎包装后出厂。
加工方法
直缝钢管的主要加工方法有:
锻造钢材:利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。
挤压:是钢材将金属放在密闭的挤压简内,一端施加压力,使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法,多用于生产有色金属材钢材。
轧制:将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状),因受轧辊的压缩使材料截面减小,长度增加的压力加工方法。
拉拨钢材:是将已经轧制的金属坯料(型、管、制品等)通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用
作冷加工。
高频直缝焊管(ERW),在焊接前由成型机成型线圈后,通过高频电流和焊料层产生的邻近效应熔化,然后通过一定的挤压力熔化,然后冷却成型。
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