直缝钢管（焊缝与钢管纵向平行的钢管）

简介

直缝钢管英文（Straightsteel pipe），一般焊管：一般焊管用来输送低压流体。用Q195、Q215A、Q235A钢、Q235B普碳制造。也可采用易于焊接0317标准型号6012及钢母755软钢共同制造。钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验，对表面质量有一定要求，通常交货长度为4-10m，常要求定尺（或倍尺）交货。焊管的规格用公称口径表示（毫米或英寸）公称口径与实际不同，焊管按规定壁厚有普通钢管和加厚钢管两种，钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种。

埋弧焊直缝钢管采用的焊接工艺为埋弧焊技术，采用填充物焊接，颗粒保护焊剂埋弧。生产的口径可以达到1500mm,LSAW是埋弧焊直缝钢管的英文简称，埋弧焊直缝钢管的生产工艺有JCOE成型技术、卷制成型埋弧焊技术。当口径较大时可能用两块钢板进行卷制，这样会形成双焊缝的现象。可以执行的标准GB/T3091-2008低压流体钢管生产标准，GB/T9711.1-2-1997石油天然气钢管生产使用标准，还可以执行美国API5L管线钢管执行标准。生产材质：Q195A-Q345E；245R；Q345QA-D；L245-L485；X42-X70。承压参数主要有2ST/T，S为屈服强度，T为壁厚。埋弧焊已经发展成为，有双丝埋弧焊，还有多丝埋弧焊，效率更进一步提高。

生产工艺

直缝钢管按生产工艺可分为高频直缝钢管和埋弧焊直缝钢管。埋弧焊直缝钢管按其不同的成型方式又分为UOE、RBE、JCOE钢管等。下面介绍最常见的高频直缝钢管和埋弧焊直缝钢管的成型工艺。

1.板探：用来制造大口径埋弧焊直缝钢管的钢板进入生产线后，首先进行全板超声波检验；

2.铣边：通过铣边机对钢板两边缘进行双面铣削，使之达到要求的板宽、板边平行度和坡口形状；

3.预弯边：利用预弯机进行板边预弯，使板边具有符合要求的曲率；

4.成型：在JCO成型机上首先将预弯后的钢板的一半经过多次步进冲压，压成"J"形，再将钢板的另一半同样弯曲，压成"C"形，最后形成开口的"O"形

5.预焊：使成型后的直缝焊钢管合缝并采用气体保护焊（MAG）进行连续焊接；

6.内焊：采用纵列多丝埋弧焊（最多可为四丝）在直缝钢管内侧进行焊接；

7.外焊：采用纵列多丝埋弧焊在直缝埋弧焊钢管外侧进行焊接；

8.超声波检验Ⅰ：对直缝焊钢管内外焊缝及焊缝两侧母材进行100%的检查；

9.X射线检查Ⅰ：对内外焊缝进行100%的X射线工业电视检查，采用图像处理系统以保证探伤的灵敏度；

10.扩径：对埋弧焊直缝钢管全长进行扩径以提高钢管的尺寸精度，并改善钢管内应力的分布状态；

11.水压试验：在水压试验机上对扩径后的钢管进行逐根检验以保证钢管达到标准要求的试验压力，该机具有自动记录和储存功能；

12.倒棱：将检验合格后的钢管进行管端加工，达到要求的管端坡口尺寸；

13.超声波检验Ⅱ：再次逐根进行超声波检验以检查直缝焊钢管在扩径、水压后可能产生的缺陷；

14.X射线检查Ⅱ：对扩径和水压试验后的钢管进行X射线工业电视检查和管端焊缝拍片；

15.管端磁粉检验：进行此项检查以发现管端缺陷；

16.防腐和涂层：合格后的钢管根据用户要求进行防腐和涂层。

脱氧剂影响

对于ω(Als≤0.01%直缝焊管，使用两种脱氧剂对VD处理后钢中总氧量影响较小，都能将ω(T.O控制在20×10-6以下；Si-Al-Ba脱氧后在各工序中都可得到较低的总氧含量，各工序脱氧效果强于Si-Ca脱氧效果。

直缝焊管使用Si-Ca和Si-Al-Ba两种不同脱氧剂时，冶炼过程中夹杂物的数量、尺寸都有较大区别，Si-Al-Ba脱氧后各工序的夹杂数量要少于Si-Ca脱氧后，且尺寸较小。

直缝焊管使用Si-Ca和Si-Al-Ba两种不同脱氧剂时，在浇铸过程中钢液都发生明显的二次氧化，但Si-Al-Ba脱氧钢液二次氧化更为严重。

锻材中夹杂物组成和铝类夹杂物含量相差较大，使用Si-Al-Ba脱氧时锻材中夹杂物以块状和链状氧化铝为主，直缝焊管使用Si-Ca脱氧时锻材中夹杂物主要为条状硅锰铝酸盐复合夹杂物;Si-Ca合金脱氧锻材中铝类夹杂物的含量要少于Si-Al-Ba合金脱氧。

埋弧焊直缝钢管成型工艺流程

直缝焊接钢管是通过高频焊接机组将一定的规格的长条形钢带卷成圆管状并将直缝焊接而成钢管。钢管的形状可以是圆形的，也可以是方形或异形的，它取决于焊后的定径轧制。焊接钢管的材料主要是：低碳钢及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低合金钢或其他钢材。直缝钢管高频焊接的生产工艺流程如下：

高频直缝钢管生产工艺流程图

高频焊接是根据电磁感应原理和交流电荷在导体中的趋肤效应、邻近效应和涡流热效应，使焊缝边缘的钢材局部加热到熔融状态，经滚轮的挤压，使对接焊缝实现晶间接合，从而达到焊缝焊接之目的。高频焊是一种感应焊（或压力接触焊），它无需焊缝填充料，无焊接飞溅，焊接热影响区窄，焊接成型美观，焊接机械性能良好等优点，因此在钢管的生产中受到广泛的应用。

钢管的高频焊接正是利用交流电的趋肤效应和邻近效应，钢材（带钢）经滚压成型后，形成一个截面断开的圆形管坯，在管坯内靠近感应线圈中心附近旋转一个或一组阻抗器（磁棒），阻抗器与管坯开口处形成一个电磁感应回路，在趋肤效应和邻近效应的作用下，管坯开口处边缘产生强大而集中的热效应，使焊缝边缘迅速加热到焊接所需温度经压辊挤压后，熔融状态的金属实现晶间接合，冷却后形成一条牢固的对接焊缝。

全面分析

埋弧焊直缝钢管在行业中的应用是有目共睹的，它的广泛应用必定是因为它本身所具备的独特的优点。但是作为一个成功的商家我们应该充分全面的了解一下这个产品，要合理分析一下热轧钢管的优缺点。

热轧20#直缝钢管缺点：

【1】不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用;

【2】经过焊接之后，直缝钢管内部的非金属夹杂物被压成薄片，出现分层现象。分层使20#直缝钢管沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。

埋弧焊直缝钢管优点：可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现于沿轧制方向上，从而使20#直缝钢管在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡，裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。

直缝钢管的高频焊接过程是在高频焊管机组中完成的。高频焊管机组通常由滚压成型、高频焊接、挤压、冷却、定径、飞锯切断等部件组成，机组的前端配有储料活套，机组的后端配有钢管翻转机架；电气部分主要有高频发生器、直流励磁发电机和仪表自动控制装置等组成。现以165高频焊管机组为例，其主要技术参数如下： 3.1 焊管成品

圆管外径：φ111~165mm

方管：50×50~125×125mm

矩形管：90×50~160×60~180×80mm

成品管壁厚：2~6mm

3.2成型速度：20~70米/分钟

3.3高频感应器：

热功率：600KW

输出频率：200~250KHz

电源：三相380V50Hz

冷却：水冷

激励电压：750~1500V

高频激励电路（又称高频振荡电路），是由安装在高频发生器内的大型电子管和振荡槽路组成，它是利用电子管的放大作用，在电子管接通灯丝和阳极时，把阳极输出信号正反馈到栅极，形成自激振荡回路。激励频率的大小取决于振荡槽路的电气参数（电压、电流、电容和电感）。

5.1焊缝间隙的控制

将带钢送入焊管机组，经多道轧辊滚压，带钢逐渐卷起，形成有开口间隙的圆形管坯，调整挤压辊的压下量，使焊缝间隙控制在1~3mm，并使焊口两端齐平。如间隙过大，则造成邻近效应减少，涡流热量不足，焊缝晶间接合不良而产生未熔合或开裂。如间隙过小则造成邻近效应增大，焊接热量过大，造成焊缝烧损；或者焊缝经挤压、滚压后形成深坑，影响焊缝表面质量。

5.2焊接温度控制

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。

5.3挤压力的控制

管坯的两个边缘加热到焊接温度后，在挤压辊的挤压下，形成共同的金属晶粒互相渗透、结晶，最终形成牢固的焊缝。若挤压力过小，形成共同晶体的数量就小，焊缝金属强度下降，受力后会产生开裂；如果挤压力过大，将会使熔融状态的金属被挤出焊缝，不但降低了焊缝强度，而且会产生大量的内外毛刺，甚至造成焊接搭缝等缺陷。

5.4高频感应圈位置的调控

高频感应圈应尽量接近挤压辊位置。若感应圈距挤压辊较远时，有效加热时间较长，热影响区较宽，焊缝强度下降；反之，焊缝边缘加热不足，挤压后成型不良。

5.5阻抗器是一个或一组焊管专用磁棒，阻抗器的截面积通常应不小于钢管内径截面积的70%，其作用是使感应圈、管坯焊缝边缘与磁棒形成一个电磁感应回路，产生邻近效应，涡流热量集中在管坯焊缝边缘附近，使管坯边缘加热到焊接温度。阻抗器用一根钢丝拖动在管坯内，其中心位置应相对固定在接近挤压辊中心位置。开机时，由于管坯快速运动，阻抗器受管坯内壁的磨擦而损耗较大，需要经常更换。

5.6焊缝经焊接和挤压后会产生焊疤，需要清除。清除方法是在机架上固定刀具，靠焊管的快速运动，将焊疤刮平。焊管内部的毛刺一般不清除。

5.7工艺举例

现以焊制φ32×2mm直缝焊管为例，简述其工艺参数：

带钢规格：2×98mm带宽按中径展开加少量成型余量

钢材材质：Q235A

输入励磁电压：150V 励磁电流：1.5A 频率：50Hz

输出直流电压：11.5kV 直流电流：4A 频率：120000Hz

焊接速度：50米/分钟

参数调节：根据焊接线能量的变化及时调节输出电压和焊接速度。参数固定后一般不用调整。

根据GB/T3091《低压流体输送用焊接钢管》标准的规定，焊管的公称直径为6~150mm，公称壁厚为2.0~6.0mm，焊管的长度通常为4~10米，可按定尺或倍尺长度出厂。钢管表面质量应光滑，不允许有折叠、裂缝、分层、搭焊等缺陷存在。钢管表面允许有不超过壁厚负偏差的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤和结疤等轻微缺陷存在。允许焊缝处壁厚增厚和内缝焊筋存在。

规定要求

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。

规格

尺寸：1分、2分、3分、4分、6分、1寸、1.2寸。

厚度（mm）：2、2.25、2.25、2.75、2.75、3.25、3.25。

用途

直缝钢管主要应用于自来水工程、石化工业、化学工业、电力工业、农业灌溉、城市建设。

作液体输送用：给水、排水。

作气体输送用：煤气、蒸气、液化石油气。

作结构用：作打桩管、作桥梁；码头、道路、建筑结构用管等。

弯管

直缝钢管变弯管是怎样的生产工艺

什么是

：

弯管就是采用成套弯曲模具进行弯曲的，无论是哪一种机器设备，大部分都用到弯管，主要用以输油、输气、输液等，在飞机及其发动机上更占有相当重要的地位。

弯管可以弯曲各种型材截面

几乎所有截面的铝、钢、不锈钢、铜等金属型材、管材（螺旋管，直缝钢管，无缝管）都可以弯曲。

弯管弯曲质量好，经过喷涂、电镀、抛光、拉丝等的材料可以直接弯曲，不会损伤材料表面。

变径弯管的材料：

有铸铁、不锈钢、合金钢、可锻铸铁、碳钢、有色金属及塑料等。

与管子连接：直接焊接（最常用的方法）法兰焊结、热溶连结、螺纹联结、承插式联结等

按照生产工艺分为：焊接弯头、冲压弯头、铸造弯头等

弯管是管道安装当中常用的一种连接管件，用于管道拐弯处的连接。

其他名称：90度弯、直角弯

用途；用于两根公称通径相同或者不同的管子，使管路作一定角度转弯。

弯管的分类：

1、以材质划分碳钢，铸钢，合金钢，不锈钢，铜，铝合金，塑料，氩硌沥，PPC等。2、以制作方法划分可分为推制、压制、锻制、铸造等。

3、以制造标准划分可分为国标、电标、水标、美标、德标、日标、俄标等。

4、按它的曲率真半径可分：可分为长半径弯头和短半径弯头。长半径弯头指它的曲率半径等于1.5倍的管子的外径，即R=1.5D。短半径弯头指它的曲率真半径等于管子外径，即R=1.0D（D为弯头直么工，R为曲率真半径）。

5、若按压力等级来分：大约有十七种，和美国的管子标准是相同的，有：Sch5、Sch10s、Sch10、STD、Sch60、Sch80s、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS，其中最常用STD、XXS。