Q235钢管制造技术的最新进展

 

各加工工序制造技术的进步

    坡口加工中厚壁钢管可以高效率切削，两台UOE钢管轧机从刨边式变为铣边式。在高强度钢管和厚壁钢管制造中，C形压力机对提高椭圆度起到重要作用。日本国内也有增强C形压力机能力的轧机。

　　U、O形压力机的方式和能力没有变化，新日铁君津厂进行高强度钢管制造工程改造，进一步提高了成形精度和椭圆度。也有运用FEA优化高强度钢管和超厚壁钢管成形条件的报告。也有为了预测压溃压力，为了预测制管后的力学性能、残余应力和形状，运用FEA的例子。U形压力机的滑块式和侧气缸式比较，侧气缸式的成形范围大，无论是厚壁还是薄壁的成形能力都良好。连杆式处于这些之间。

　　开发了可以高质量化、高速化进行定位焊接的焊接技术、焊接装置及焊接材料，从间歇定位转向连续定位，有定位线从二条集约到一条的钢管轧机，这样有助于高效率操作和省力化。UOE钢管内外面用一道SAW制造，为了提高生产率实现多电极化，内面焊接3-4个电极；外面焊接4个电极是主流。

　　即使是相同的设备，由于各电极的电流配备、焊剂的改良，提高了焊接速度，于是减少了焊接线的数量。此外，还实施自动化节省了人力。为制造高强度钢管和超厚壁钢管，要求扩管工序有强力的扩管器，也有引进高能力扩管器的轧机。

 

管缝焊接材料

　　管缝焊接的接头强度必须是母材强度同等以上，随着钢管的高强度化，要求高强度的焊接金属。越增加合金量，焊接金属的强度也越高，与Pcm值有良好的相关性。一般情况下，随着高强度化，韧性降低，抗拉强度从1000MPa以上韧性快速下降。1000MPa的组织是上贝氏体；1150MPa是条状马氏体主体的组织，可见组织形态的影响之大。X65级的焊接金属广泛使用由焊剂添加B，抑制焊接金属的晶间铁素体生成，提高低温韧性技术。抗拉强度800MPa以下时，使用了添加B焊剂的30ppm B的焊接金属抑制晶间铁素体，比B＜15ppm的低B焊接金属韧性高。但是，抗拉强度800MPa以上，反而是低B韧性高。这说明低B焊接金属组织在1000MPa含有针状马氏体。此外，为了达到高强度、高韧性，添加Ni是有效的方法，如果Ni含量达到3%以上高温裂纹敏感性提高。

　　自动化

　　钢管直径、壁厚、椭圆度等自动尺寸测定有了进步。钢管坡口、焊道形状的测定、自动标记技术、利用图像识别的部件跟踪技术获得发展，可以对每根钢管从上游工序直到出库进行全过程数据管理。近年来，与客户在网上电子化的数据共享，可以时时掌握制管的进展、出库试验结果等。

 

螺旋焊管制造技术的进步

　　从1994年以后，日本国内就没有新建螺旋焊管轧机，但是进行了旨在提高生产效率的焊接速度提高和缩短组装时间的设备改造。在海外，采用面向管线钢管的高品质、高效率化的Two-step工艺。

　　

高速焊接技术

　　螺旋焊管焊接位置必然是上坡焊或下坡焊接，所以，存在焊道形成控制难的问题。与1986年相比，各公司通过多电极化和调整焊接条件，提高了到倾斜焊接的极限实力。一部分先用ERW焊，然后用SAW焊的工艺已工业化，实现了最高5m/min的焊接速度。

　　

两步法生产工艺

　　在海外，定位焊接和管缝焊接工序是分开的，使兼顾高品质和高效率的工艺工业化，现在用于管线钢管的螺旋焊管轧机大多采用Two-step（两步法）生产工艺。定位焊接是用二氧化碳气体保护焊进行内面焊接，有报告称密封焊的速度最大达到9m/min。与原来的One-step（一步法）工艺相比，大大提高了生产率。定位焊后钢管在后道工序设置的多台焊接生产线上以1-2m/min的速度进行内外面焊接。与成形同时进行焊接的一步法工艺相比，可以说不受对接部位间隙的影响，可以获得高品质的焊缝。焊接后，在后道工序进行焊缝的无损检测、水压检查后，成为成品。
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