直缝焊管工艺过（guò）程和（hé）影响因素（sù）

近年来，直缝焊管由于、且性能（néng）逐渐提高，在工业生产中使用直缝（féng）焊管代替无缝焊管的（de）越来越多。目前国内多数焊管（guǎn）企业只能生产中小口径（jìng）的焊管。由于公司对我国实（shí）行技术保密只卖（mài）设备不卖技（jì）术，目前国内的大口径焊管生（shēng）产企业仍不能自主相应的焊管生产（chǎn）工艺与设计轧辊。新工艺与新产品的仍依赖于公司。开（kāi）展焊管生产工艺与轧辊设计的研究，可以（yǐ）提高我（wǒ）国焊管的（de）生产技术水平和竞争力，适应（yīng）国民经济发展的要求。

焊管成（chéng）型方（fāng）法主要包括连（lián）续辊式成型和排辊成型，目前上（shàng）较为的是（shì）柔性成型。连续辊式（shì）成型的优点是成型效果好，不足之处是轧辊（gǔn）通用性差、消（xiāo）耗（hào）大，备辊量高，生产成本高。排辊成型的优点（diǎn）是通（tōng）用性好（hǎo），但是成型效果差。研究工（gōng）作表明，采（cǎi）用排辊成型多数只能生产薄壁钢管，而且容易产生失稳现象。柔性成型属于一种混合成型方法，兼有排辊（gǔn）成型通用性好的优点，也具备连续辊式成型高的优点，其不足在于对轧（zhá）辊加工（gōng）精度要求（qiú）高，结构调整的（de）控制。目前此项技术己经在国内引进的大口径焊管（guǎn）轧（zhá）机上（shàng）采用，国内目前还（hái）不具（jù）备生产（chǎn）采用柔性成型方法的大口径焊管轧机的能力。

焊管生产的一（yī）般工艺过程

焊管生产在钢管生产中占有重要地（dì）位，工业的焊（hàn）管产量（liàng）一般要占钢（gāng）管比重的60%~70%，而现（xiàn）代焊管技（jì）术正向（xiàng）提高（gāo）管（guǎn）坯（pī）、发展成型技术、控制焊接工艺（yì）、焊缝处理、在线检测手段的方向发展。

焊管的定义及工艺（yì）特点

焊管就是将钢板或带钢卷成管筒状，然后将接（jiē）缝焊合而成（chéng）的钢管。其基本工序为（wéi）坯料准备一成型一焊接一精整一检验一包装入库。焊管之所以有巨大的发展前景，主要是与其产品生产（chǎn）的工艺特点分不开的。其主要特点有（yǒu）：

（1）产品，尤（yóu）其是壁（bì）厚精度。

（2）主体设备简（jiǎn）单，占地小。

（3）生产上可以连续化作业，甚至“无头轧制”。

（4）生产灵活，机组的产品范围（wéi）宽。

焊管的（de）分类

焊管生产可以生产外径达4m左右、壁厚在40mm上下的大（dà）口径管。与热轧无缝管相比（bǐ），焊（hàn）管的壁厚（hòu）系数（shù）D/S相对较大，一般D/S=5~100。焊管生产与无缝管生产在钢管生产竞争一直是激烈（liè）的，竞争（zhēng）的焦点集中在两点上，一是产品（pǐn）；二是经济（jì）效益。焊管在大口径、薄壁、壁、钢管的生产上占有的优势。

埋弧焊直缝钢管机械扩径的工作原理

埋弧焊直缝（féng）钢管扩径械扩径和（hé）水压扩径两种方式。

机械（xiè）扩径设备投资小，占地面积少，换模具方便，维修简单，尤其是可进行非标直径钢管的扩（kuò）径，被管线管标准确定为的冷扩径方法（fǎ）。

扩径头是机械扩径机的关键部件。扩径头是由多个（gè）扇形块组成的芯棒安装在（zài）楔形体上（shàng），而楔形体固定（dìng）在（zài）液压缸的活塞杆上。当液压缸活塞和楔形（xíng）体向（xiàng）右（yòu）移动时，由于构成芯棒表面的扇形块向外扩展，使芯棒圆周增大。楔形体的力借助斜块通过扇形块（kuài）作用在钢管上，从而使与芯棒接（jiē）触的一段钢管扩径。当（dāng）活（huó）塞和楔形体向左移动时（shí），钢管与芯棒脱离开，以便再次送进，进行下一段钢管的扩径。机械（xiè）式扩径先（xiān）是将直焊缝对准扩径头模具上的槽，然（rán）后将钢管分步送入扩径头，分段（步段长度一般（bān）为0.6～1.0m）扩（kuò）径，直至完成（chéng）全管体的扩径。

机械扩径埋（mái）弧焊直缝钢管变形过程

根据钢管机械扩径过程的不同（tóng）阶段，整个变形过程可以分（fèn）为以弹性变形为主的整圆（yuán），塑性变形为主的扩胀变形和卸载回弹3个主要阶段。

1、整圆（yuán）

钢管（guǎn）在扩径前经过成形、焊接等（děng）多道工（gōng）序，其截面形状大多为近似（sì）椭圆，还存在的直线段和棱角（jiǎo）。整圆就是将钢管（guǎn）截面由（yóu）近似（sì）椭圆变成圆。

管壁在扩径头作用（yòng）下，发生弯曲变形，随着扩径头（tóu）的不断径向扩胀，椭圆长轴不断缩短，短轴（zhóu）不断伸长（zhǎng），终（zhōng）扩径（jìng）头与钢管内壁贴合。这个阶段钢管的变形主（zhǔ）要（yào）为（wéi）弹性（xìng）变形，只（zhī）有形状变化。

2、扩胀变形

钢管在扩径头作（zuò）用下，直径（jìng）不断扩（kuò）大，管壁不断（duàn）减薄。开始时，钢管处于弹性变形阶段，当管（guǎn）体的应力达到管材（cái）屈服强度时，钢管便进入塑（sù）性（xìng）变形阶段，发生变形（xíng）。

3、卸（xiè）载回弹

扩径（jìng）头回撤，钢管（guǎn）变形有的弹性回复。

影响直缝焊管（guǎn）全（quán）长机械扩径的因素有很多，其中与扩径成型直接相（xiàng）关的关键因素有扩径率、轴向重叠量、扇形（xíng）块的数目和边缘圆角、扇形块与钢管内壁间的摩擦与润滑、钢管的形状误差、扩胀（zhàng）速（sù）度以及扩径机的矫直设置等（děng）。

（1）在（zài）扩径（jìng）率较小时，随着扩径率增大，钢管（guǎn）的圆（yuán）度误差减（jiǎn）小，但当扩径率增大到值以后（hòu），随着扩径（jìng）率的增大，钢管横截面上的变形不均匀程度加（jiā）剧，钢管的（de）圆度误差将大幅增加，在实际生（shēng）产中，扩径率好控制在0.8%～1.5%之间。

（2）轴向重叠量对钢管全长扩径的纵向变形均匀性和扩径效率（lǜ）具有（yǒu）的影响，零重叠量和较小（xiǎo）的正向重叠量有利于减轻过渡段的“竹节”现象和提（tí）高（gāo）扩径效率（lǜ）。

（3）增加（jiā）扇形块的数目，提高扩胀速度，增强扇（shàn）形块与钢管内壁间的摩擦与润滑（huá），使接触区的摩擦系数减小等均有利于管壁应力趋于均匀分布。

（4）扩径对钢管的圆度。经过扩径后，钢管的圆度误差变得非常小。