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無縫管的生產方法很多。根據交貨要求,可用熱軋(約占80~90%)或冷軋、同城冷拔(約占10~20%)方法生產。熱軋管用的坯料有圓形、當地方形或多邊形的錠、本地軋坯或連鑄管坯,管坯質量對管材質量有直接的影響。熱軋管有三個基本工序:①在穿孔機上將錠或坯穿成空心厚壁毛管;②在延伸機上將毛管軋薄,延伸成為接近成品壁厚的荒管;③在精軋機上軋制成所要求的成品管。軋管機組系列以生產鋼管的外徑來表示(見軋機)。無縫鋼管生產方法見表1,括號中數字為創制年代。無縫鋼管生產有近100年的歷史。德國人曼尼斯曼兄弟于1885年首先發明二輥斜軋穿孔機,1891年又發明周期軋管機,1903年瑞士人施蒂費爾(R.C.Stiefel)發明自動軋管機(也稱頂頭式軋管機),以后又出現了連續式軋管機和頂管機等各種延伸機,開始形成近代無縫鋼管工業。20世紀30年代由于采用了三輥軋管機、當地擠壓機、同城周期式冷軋管機,改善了鋼管的品種質量。60年代由于連軋管機的改進,三輥穿孔機的出現,特別是應用張力減徑機和連鑄坯的成功,提高了生產效率,增強了無縫管與焊管競爭的能力。70年代無縫管與焊管正并駕齊驅,世界鋼管產量以每年 5%以上的速度遞增。中國1953年后重視發展無縫鋼管工業,已初步形成軋制各種大、當地中、小型管材的生產體系。銅管一般也采用錠坯斜軋穿孔、附近軋管機軋制、盤管拉伸工藝。
1.熱軋(擠壓無縫鋼管):圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→矯直→水壓試驗(或探傷)→標記→入庫軋制無縫管的原料是圓管坯,圓管胚要經過切割機的切割加工成長度約為1米的坯料,并經傳送帶送到熔爐內加熱。鋼坯被送入熔爐內加熱,溫度大約為1200攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內溫度控制是關鍵性的問題.圓管坯出爐后要經過壓力穿孔機進行穿空。一般較常見的穿孔機是錐形輥穿孔機,這種穿孔機生產效率高,產品質量好,穿孔擴徑量大,可穿多種鋼種。穿孔后,圓管坯就先后被三輥斜軋、附近連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機通過錐形鉆頭高速旋轉入鋼胚打孔,形成鋼管。鋼管內徑由定徑機鉆頭的外徑長度來確定。鋼管經定徑后,進入冷卻塔中,通過噴水冷卻,鋼管經冷卻后,就要被矯直。2.冷拔(軋)無縫鋼管:圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(探傷)→標記→入庫。冷拔(軋)無縫鋼管的軋制方法較熱軋(擠壓無縫鋼管)復雜。它們的生產工藝流程前三步基本相同。不同之處從第四個步驟開始,圓管坯經打空后,要打頭,退火。退火后要用專門的酸性液體進行酸洗。酸洗后,涂油。然后緊接著是經過多道次冷拔(冷軋)再坯管,專門的熱處理。熱處理后,就要被矯直。鋼管經矯直后由傳送帶送至金屬探傷機(或水壓實驗)進行內部探傷。若鋼管內部有裂紋,氣泡等問題,將被探測出。鋼管質檢后還要通過嚴格的手工挑選。鋼管質檢后,用油漆噴上編號、本地規格、生產批號等。并由吊車吊入倉庫中。
無縫管生產法是用穿孔等方法生產無縫鋼管或其他金屬管和合金管的工藝過程。該過程一般包括加熱、本地穿孔、軋管、均整、定徑、減徑和精整等工序。穿孔是其主要工序,常用的穿孔機是二輥斜軋穿孔機。它由兩個相對于軋制線傾斜布置的主動鼓形軋輥、本地兩個固定不動的導板和一個位于中間的、附近軸向固定的隨動頂頭,構成一個環形封閉孔形。加熱后的管坯在兩個同向旋轉的軋輥作用下,一面旋轉,一面前進,逐步進入變形區。在變形區內,由于軋輥的作用具有載荷集中的性質,在管坯的中心產生復雜的拉壓組合的應力狀態,切應力使金屬產生滑移和微裂紋,拉應力使微裂紋擴展為裂縫,裂縫進一步擴展并相互連通形成孔腔。孔腔遇到頂頭被沖擴、同城定型,因而沿管坯的軸向形成一個通孔,此即無縫鋼管的雛形——毛管。毛管送入具有圓形孔型的軋機,在軋輥和頂頭的作用下,毛管壁厚變薄,外徑減小,壁厚趨于均勻。再經進一步的均整、本地定位、減徑,就得到無縫鋼管。熱軋的無縫管再經冷軋可以提高尺寸精度和機械性能;經旋壓可獲得薄壁管和極薄壁管;經冷拔可以得到細管、本地毛細管和各種異型斷面的鋼管。
合金無縫管是在碳鋼的基礎上添加了其他合金元素,以其強度和耐腐蝕性。這類鋼管包括不銹鋼無縫鋼管、本地鋁合金無縫管和合金結構鋼無縫鋼管等。不銹鋼無縫鋼管,如304和316等牌號,具有優異的耐腐蝕性和耐高溫性能,廣泛應用于化工、當地石油、本地食品和醫療等行業。鋁合金無縫鋼管則因其輕量化、耐腐蝕和易加工的特性,常用于航空航天、汽車制造和建筑領域。合金結構鋼無縫鋼管,如CrMo和CrMo910等,具有高強度和耐磨性,適用于高溫和高壓環境下的應用,如鍋爐、石油鉆探和發電設備等。### 耐熱合金無縫管耐熱合金無縫鋼管主要用于高溫環境下的應用,如熱交換器、高溫管道和爐具等。這類鋼管通常具有較高的熱穩定性和抗氧化性能,能夠在高溫下保持其機械性能和結構完整性。常見的耐熱合金無縫鋼管有1Cr18Ni9Ti和1Cr17Ni7等。