直缝钢管多丝埋弧焊技术及无缝化方式

由于直（zhí）缝钢管生（shēng）产的（de）核心工序就（jiù）是焊接（jiē），尤其（qí）是的石油气钢管，要求高（gāo），焊接（jiē）量大，因此要求在（zài）焊接的同时尽可能地提高焊接效率。而（ér）直直缝钢管焊缝（féng）长（zhǎng）度大（通常单支长度为12m左右）且焊缝处于水平位置，从（cóng）而催生了多丝埋弧焊的应用（yòng）和发展。目前（qián）在制管行业丝数已发展到4~5丝。与传统的单丝埋弧焊相比，具有如下优点：

单丝（sī）埋弧焊由于焊接熔池体积小、小、存在时间短、结晶冷却，在的焊接规范（fàn）下，焊速受到限制，一般为300~600mm/min，过快的焊速极易导（dǎo）致熔池冷（lěng）却结晶而产生焊接缺陷，过慢的速（sù）度又导致热输入过大、热影响区增宽而使（shǐ）接头性能下降、生产效率（lǜ）低（dī）。而多丝埋弧焊大都是多丝纵向串列，在焊接过程中形成一（yī）个共用熔池，三丝焊时熔池长度即（jí）可达到（dào）80~100mm以上，熔池存（cún）在时间长、冶金反应充分，有充（chōng）裕的时间供气体和（hé）杂质浮出。焊接（jiē）好，只要工艺和（hé）规范控制的好，焊接缺陷（xiàn）很（hěn）少。焊速可达到1.0~2m/min以上，生产。比单丝埋弧焊高3~5倍。30mm以下产品内外（wài）焊各一（yī）道即可完成。同时通过采用合理的坡（pō）口形式、匹（pǐ）配（pèi）焊丝和（hé）高速烧结焊剂和合理的焊接工艺规范参数，能满（mǎn）足（zú）焊管对接头的要求，焊接过程主要靠设（shè）备能力和工艺，对焊工技能水平要求不高，便于实（shí）现（xiàn）机械化（huà）流水线生产。

多（duō）丝埋（mái）弧焊机组焊接装置：内焊装置由机械系统、电气控（kòng）制系统、焊接系统、焊剂供给及回收（shōu）系统、摄像监（jiān）视系统五部分组成。其中机（jī）械（xiè）系统（tǒng）主要包括：焊接机头、悬臂梁、悬臂梁（liáng）支撑机构、焊缝跟踪调节系统、机座（zuò）及地线升降架等。

外焊装置比内焊相对简单一些，省略（luè）摄像监视（shì）系（xì）统、悬臂梁支撑机构、焊剂供给和回收机构也较简单，其余与内焊基本（běn）相同。

焊接及电（diàn）气控制系统：

焊接系统主（zhǔ）要（yào）由焊接电源、送丝控制装置和送丝（sī）机、地线导电刷等组（zǔ）成，基本配置一般为：前（qián）丝为林肯DC-1500一台，后续各丝为林肯AC-1200N台。送丝机控制（zhì）装置：DC配（pèi）NA-3S、AC配（pèi）NA-4，送丝机型号为NA-3SF。

电气控制系统主要由主控（kòng）制柜、操作台（含PLC、变频器、焊接参数采集（jí）系统、人机界面等）、摄像监视系统（摄（shè）像头（tóu）、显示器）组成。

直缝焊管无缝化方式

直缝焊管无缝化是通过对直缝焊管的一些深加工工（gōng）序改造使直缝焊管的管体与焊缝在几何尺寸、使其部分或等同于无缝管目前成熟应用的无缝化（huà）方式有（yǒu）四种，即正火(或（huò）常化)热处理焊缝热处理冷拔热处理（lǐ）与张力减径热轧应用早的正火热处理始于四、五十年代（dài），其余始于六十年代以后就无缝化（huà）而言张力减（jiǎn）径热轧好，焊缝热处理差，就应用（yòng）量而言，焊缝热处理的多，张力减径热（rè）轧的次之。

张力减径热（rè）轧

张力减（jiǎn）径热乳方式（以下称张减法)由冶金部钢铁研究总院制管工程部成功，是（shì）全冶金行（háng）业“九（jiǔ）五”推广的121项高中的钢管项目，后又列（liè）为（wéi）火炬计（jì）划早于1976年与1986年就两度开展（zhǎn）这项（xiàng）工作，1977年曾列冶金部技措计划（huá），1992年列省项目建成延边（biān）钢（gāng）管厂，1996年（nián）列火炬计划建成津满（mǎn）钢管厂，此外还在溧阳（yáng）建（jiàn）成与另（lìng）几处同样设计（jì）的钢（gāng）管厂。

张减（jiǎn）法只需直（zhí）缝焊管机（jī）组焊接（jiē）一（yī）个、好的大规格直缝焊管，用计算机控制焊接温度及同（tóng）步内毛刺与进行焊缝探伤，随机作压扁（biǎn）试验合格直缝焊管（guǎn）按热轧倍尺（chǐ）要求切（qiē）成30m左右一根进燃气式直通加热（rè）炉，边旋转前进（jìn）边加热至950°C以上边出炉，去除很（hěn）轻微的（de）氧化铁皮再进张力（lì）减径机经十几个机架大变形量轧制（zhì）成所要求的产品长达30-90m的钢管切成定尺，在螺旋冷床上边滚动边均匀冷却（què）。随（suí）后矫直、吹灰、检验并根根打压至0.7，保持7s合格方出厂。用（yòng）这种无缝化方式生产的各种钢管均通过相应（yīng）的省部级鉴定取（qǔ）证，并锅炉检验中（zhōng）心与石油管检测中心的好评，已有几万吨产品成功地应（yīng）用于化工、锅炉（lú）与油田管线（xiàn）等方面，较之同类无缝管，在节能节材的同时还提（tí）高了使用的技术性能与经济指标以天津津（jīn）满钢管厂生产48*3mm的低中压锅炉管为例，用厚为3.5mm的20号钢（gāng）卷板生产114*3.5mm的直缝焊管能耗1.03，加热为1.006，张减为（wéi）1.02，精整等1.015，每吨产品总计钢耗1.073，总计电耗150度，煤耗120kg，包括生产、折旧、利息在内的各项支出总成（chéng）本（běn）为3508元（yuán），比热轧无缝管约（yuē）低800元已投产的几个厂家包括114mm或（huò）165mm直缝（féng）焊管机组与张力减径热轧整个（gè）作业线全厂厂房、设备、安装调试实（shí）际（jì）总投资为2200-2600万元，年产钢管4-6万t表1为张力减径钢管的切头、切尾量。