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    科普知識

    精密螺旋鋼管工藝要求

    精密焊管的原材料,除必須達到普通高頻電焊鋼管原材料的基本要求外,還須滿足以下幾方的要求:
    一、 對原料材質的質量要求:

    精密焊管的原材料,除必須達到普通高頻電焊鋼管原材料的基本要求外,還須滿足以下幾方的要求:

    1 化學成份:

    冶煉時,重點是提高鋼的純凈度,減少鋼中的非金屬夾雜物的含量,硫和磷含量要小于0.03%,為了適應后步冷變形加工,硫含量最好不要超過0.02%,因此要嚴格控制鋼的化學成份。同時為保證產品具有良好的力學性能,冷彎、焊接等工藝性能,還需適當增加一些Nb、Ni、V等元素。

    2 鋼帶形狀和尺寸:

    鋼帶軋制時,應采用AGC和板形控制系統,提高鋼帶厚度精度和板形精度。同時還要采用控制冷卻方法,提高鋼帶的強韌性??v剪鋼帶寬度尺寸精度要求要控制,鋼帶邊緣要無壓痕和毛刺,以提高焊接質量。

    3 鋼帶表面的銹蝕:

    鋼帶表面的黃銹為氧化鐵的結晶水,在焊接過程中,高溫會使其中的氧氫折出,如不能排出,存在于焊縫之中,易產生氣孔微裂紋,改變組織結構,降低材料塑性,降低延伸率,所以要避免鋼帶表面銹蝕。

    二、 焊管成形工藝:

    焊管成形工藝,即焊管機組成形及定徑部分孔型設計和調整方法均會直接影響焊接質量的優劣。傳統的成形工藝為輥式成形工藝,有單半徑,雙半徑;W反彎法成形孔型體系,加上二輥、三輥、四輥或五輥擠壓輥,二輥或四輥定徑來保證成形質量。此種傳統輥式成形工藝,大都用于直徑小于φ114㎜的焊管機組。美國的排輥成形工藝、奧鋼聯的CTA成形技術,日本中田的FF或FFX柔性成形技術等,對成形后的焊口形狀和良好的表面質量都有較好的保證,適用于規格范圍更廣的焊管機組。各種成形工藝技術,有不同優缺點,適合不同的條件,根據產品大綱、產品用途應在設備選型時慎重考慮、以選擇不同的成形工藝技術。

    為了減少彈性變形,對于精密焊管機組加工變形道次都比普通焊管道次相應增加2~3道次。在變形安排上,應減少初始時變形角度,保證穩定的咬入,中間彎形角度適當加大,后部變形適當減少,增加變形道次不僅僅是減少變形力,還可使帶鋼有釋放表面應力的機會,讓表面應力增加的梯度緩慢,可以避免出現裂紋。在調整過程中,首先應保證垂直中心線的各道次統一,以中心作為基軸,找準定位尺寸及中間套,在水平線的位置上,應按照工藝安排,形成上山線(下山線)平直線,不能出現曲線跳動。在沒有穿帶前,就應該調整好各機架的孔型形狀,測量各道次尺寸,保證產品穩定進入各機架。在調整中要均衡受力,不可以在一個機架上強行變形,保證提升角穩定均勻變化。

    精密焊管生產中,控制并調整好焊管機組成型及定徑機座設備積累誤差和軋輥彈跳量是較陳舊的焊管機組也能生產精密焊管的關鍵。

    三、焊縫毛刺的形成和清除:

    通過高頻電流集膚效應和鄰近效應,電流集中在焊縫處加熱至熔融狀態,經擠壓輥側向加壓焊接時,受擠壓力作用,多余的金屬和氧化物堆積于焊縫上部形成外表面毛刺;受擠壓力和重力的共同作用,另一些多余金屬和氧化物沿鋼管軸線方向在內側下垂形成內毛刺。

    毛刺寬度通常在0.5~3㎜左右,內毛刺高度是不均的,一般為0.2~0.6㎜。個別高度可達1㎜以上。外毛刺一般用刨削法清除,而內毛刺在鋼管內空間小,清除技術難度增加。由于內毛刺的存在,當鋼管再進行冷拔或冷軋精加工時,會在鋼管內表面形成裂紋、折疊或劃痕。因此對于精密焊管,不清除內毛刺就無法達到內表面質量要求,也無法進行后步工序加工。

    外毛刺清除裝置有一把刨刀和二把刨刀型式,用一把刨刀要停機換刀,而用二把刨刀清除毛刺,換刀可不需停機。

    清除內毛刺技術難度大,由于去內毛刺的專用裝置在鋼管內部,工作環境很差,看不見,摸不到,它受到帶鋼精度、機組設備精度、成形工藝、焊縫形狀等影響,往往得不到保證。國外資料報導,內孔在14㎜以上的焊管都可以去除內毛刺,實際上內孔25㎜以下的內毛刺清除就很困難了。國內技術一般在內孔50㎜以上較大直徑的焊接鋼管可以清除內毛刺。

    清除內毛刺,通常是在連續焊管生產線上清除,也可以采用離線方法清除。

    清除內毛刺方法,目前主要有以下幾種方法:

    切削法:該方法是利用伸進管內固定刀刃或旋轉切削頭,對毛刺進行切削。

    輾壓法:該方法是利用伸進管內的滾壓裝置,使內毛刺產生塑性變形,達到減薄內毛刺高度的效果。

    氧化法:鋼管焊接開始時,用通氣噴嘴向內焊縫噴射氧氣流,利用焊縫焊接余熱,使內毛刺加速氧化,并在氣流沖出下脫落。

    拉拔法:鋼管通過模具時,在浮動塞的環形刀刃作用下,清除鋼管內毛刺。

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