焊接钢管也称焊管,是用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,设备投资少,但一般强度低于无缝钢管。焊接钢管按焊缝的形式分为直缝焊管和螺旋焊管。按生产工艺方法分类为电弧焊管、电阻焊管、(高频,低频)气焊管、炉焊管等。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,生产工艺简单,生产效率高,成本低,发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高,能用较窄的坯料生产管径较大的焊管,还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管,但是与相同长度的直缝管相比,焊缝长度增加30~100%,而且生产速度较低,因此,较小口径的焊管大都采用直缝焊,大口径焊管则多采用螺旋焊。
1.焊接钢管制造工艺
1)直缝埋弧焊接钢管制造工艺
直缝埋弧焊管(LSAW)一般是以钢板为原料,经过不同的成型工艺,采用双面埋弧焊接和焊后扩径等工序形成焊管。主要设备有铣边机、预弯机、成型机、预焊机、扩径机等。同时直缝埋弧焊管的成型型方式有UO(UOE)、RB(RBE)、JCO(JCOE)等多种。将钢板在成型模内先压成U形,再压成O 形,然后进行内外埋弧焊,焊后通常在端部或全长范围扩径(Expanding)称为UOE 焊管,不扩径的称为UO 焊管,如图1所示。将钢板辊压弯曲成型(Roll Bending),然后进行内外埋弧焊,焊后扩径为RBE 焊管或不扩径为RB 焊管。将钢板按J 型→C 型→O 型的顺序成型,焊后进行扩径为JCOE 焊管或不扩径为JCO 焊管,如图2所示。

图1 UOE直缝埋弧焊钢管成型示意图

图2 JCOE直缝埋弧焊钢管成型
典型的JCOE成型直缝埋弧焊接钢管制造工艺如图3所示。直缝埋弧焊焊接方式如图4所示。

图3 直缝埋弧焊接钢管制造工艺

图4 直缝埋弧焊焊接方式示意图
2)直缝高频焊接钢管制造工艺
直缝高频焊管(ERW)则是将热轧卷板经过成型机成型后,利用高频电流的集肤效应和邻近效应,使管坯边缘加热熔化,在挤压辊的作用下进行压力焊接来实现生产的。典型直缝高频焊接钢管制造工艺如图5所示,直缝高频焊接钢管焊接方式如图6所示。

图5 直缝高频焊接钢管制造工艺

图6 直缝高频焊接钢管焊接方式示意图
3)螺旋焊缝钢管制造工艺
螺旋钢管原材料即带钢卷、焊丝、焊剂。成型前带钢经过矫平、剪边、刨边,表面清理输送和预弯边处理。采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙满足焊接要求,管径、错边量和焊缝间隙都得到严格的控制。切成单根钢管后,每批钢管头三根要进行严格的首检制度,检查焊缝的力学性能,化学成分,熔合状况,钢管表面质量以及经过无损探伤检验,确保制管工艺合格后,才能正式投入生产。典型螺旋焊缝钢管制造工艺如图7所示。

图7 螺旋焊缝钢管制造工艺
2.主要检验项目
焊接钢管的检验项目一般包括尺寸检查、重量、化学成分、力学性能、冲击韧性、理化检验、水压试验、涡流探伤、超声检测、漏磁探伤、外观等。