各加工工序制造技術(shù)的進(jìn)步

　　坡口加工中厚壁鋼管可以高效率切削，兩臺(tái)UOE鋼管軋機(jī)從刨邊式變?yōu)殂娺吺健Ｔ诟邚?qiáng)度鋼管和厚壁鋼管制造中，C形壓力機(jī)對(duì)提高橢圓度起到重要作用。日本國(guó)內(nèi)也有增強(qiáng)C形壓力機(jī)能力的軋機(jī)。

　　U、O形壓力機(jī)的方式和能力沒(méi)有變化，新日鐵君津廠進(jìn)行高強(qiáng)度鋼管制造工程改造，進(jìn)一步提高了成形精度和橢圓度。也有運(yùn)用FEA優(yōu)化高強(qiáng)度鋼管和超厚壁鋼管成形條件的報(bào)告。也有為了預(yù)測(cè)壓潰壓力，為了預(yù)測(cè)制管后的力學(xué)性能、殘余應(yīng)力和形狀，運(yùn)用FEA的例子。U形壓力機(jī)的滑塊式和側(cè)氣缸式比較，側(cè)氣缸式的成形范圍大，無(wú)論是厚壁還是薄壁的成形能力都良好。連桿式處于這些之間。

　　開發(fā)了可以高質(zhì)量化、高速化進(jìn)行定位焊接的焊接技術(shù)、焊接裝置及焊接材料，從間歇定位轉(zhuǎn)向連續(xù)定位，有定位線從二條集約到一條的鋼管軋機(jī)，這樣有助于高效率操作和省力化。UOE鋼管內(nèi)外面用一道SAW制造，為了提高生產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)多電極化，內(nèi)面焊接3-4個(gè)電極；外面焊接4個(gè)電極是主流。

　　即使是相同的設(shè)備，由于各電極的電流配備、焊劑的改良，提高了焊接速度，于是減少了焊接線的數(shù)量。此外，還實(shí)施自動(dòng)化節(jié)省了人力。為制造高強(qiáng)度鋼管和超厚壁鋼管，要求擴(kuò)管工序有強(qiáng)力的擴(kuò)管器，也有引進(jìn)高能力擴(kuò)管器的軋機(jī)。

　　管縫焊接材料

　　管縫焊接的接頭強(qiáng)度必須是母材強(qiáng)度同等以上，隨著鋼管的高強(qiáng)度化，要求高強(qiáng)度的焊接金屬。越增加合金量，焊接金屬的強(qiáng)度也越高，與Pcm值有良好的相關(guān)性。一般情況下，隨著高強(qiáng)度化，韌性降低，抗拉強(qiáng)度從1000MPa以上韌性快速下降。1000MPa的組織是上貝氏體；1150MPa是條狀馬氏體主體的組織，可見組織形態(tài)的影響之大。X65級(jí)的焊接金屬?gòu)V泛使用由焊劑添加B，抑制焊接金屬的晶間鐵素體生成，提高低溫韌性技術(shù)?？估瓘?qiáng)度800MPa以下時(shí)，使用了添加B焊劑的30ppm B的焊接金屬抑制晶間鐵素體，比B＜15ppm的低B焊接金屬韌性高。但是，抗拉強(qiáng)度800MPa以上，反而是低B韌性高。這說(shuō)明低B焊接金屬組織在1000MPa含有針狀馬氏體。此外，為了達(dá)到高強(qiáng)度、高韌性，添加Ni是有效的方法，如果Ni含量達(dá)到3%以上高溫裂紋敏感性提高。

　　自動(dòng)化

　　鋼管直徑、壁厚、橢圓度等自動(dòng)尺寸測(cè)定有了進(jìn)步。鋼管坡口、焊道形狀的測(cè)定、自動(dòng)標(biāo)記技術(shù)、利用圖像識(shí)別的部件跟蹤技術(shù)獲得發(fā)展，可以對(duì)每根鋼管從上游工序直到出庫(kù)進(jìn)行全過(guò)程數(shù)據(jù)管理。近年來(lái)，與客戶在網(wǎng)上電子化的數(shù)據(jù)共享，可以時(shí)時(shí)掌握制管的進(jìn)展、出庫(kù)試驗(yàn)結(jié)果等。

　　JCOE鋼管制造技術(shù)的進(jìn)步

　　LSAW大口徑鋼管的制造方法以UOE法為主，直徑和壁厚超過(guò)UOE制造范圍時(shí)，用三輥彎曲法和壓力彎曲法制造。20世紀(jì)90年代中期以德國(guó)、印度、俄羅斯和中國(guó)為中心建設(shè)了JCOE法的大口徑鋼管廠，是與UOE法詳細(xì)比較的時(shí)期。

　　JCOE鋼管的制造工序

　　JCOE法是德國(guó)SMS Meer公司開發(fā)的。其工序是：①軋邊；②預(yù)彎邊；③采用壓力機(jī)彎曲一端彎曲成J形狀，另一端同樣成J形，成形為C形，最后成形為管縫打開的O形；④管縫焊接；⑤擴(kuò)管。與UOE法比較，UO部分置換為③壓力機(jī)彎曲。最大可制造范圍是直徑60in.，長(zhǎng)度18m，使用普通工具鋼管壁厚是40mm，使用特殊工具最大可達(dá)到65mm。40mm壁厚時(shí)，12.2m長(zhǎng)度的壓力機(jī)負(fù)荷是65MN，18.3m長(zhǎng)度的壓力機(jī)負(fù)荷是100MN。

　　JCOE鋼管的特點(diǎn)

　　JCOE法的特點(diǎn)是設(shè)備成本低，一條生產(chǎn)線的投資額是UOE的1/8，產(chǎn)量是1/2。特別是每種尺寸U形壓力機(jī)、O形壓力機(jī)的模具與UOE法不同，工具成本低，更換時(shí)間也短，所以，適合生產(chǎn)多品種量少的鋼管。作為鋼管特性，因進(jìn)行最后擴(kuò)管，推測(cè)殘余應(yīng)力與UOE法差別不大。UOE法中，U形壓力機(jī)彎曲的部分，O形壓力機(jī)初期形成多角形時(shí)折彎部分變形大，圓周方向有變形分布。JCOE法中，如果仔細(xì)進(jìn)行J成形，變形分布小。如何仔細(xì)進(jìn)行J成形對(duì)生產(chǎn)率有直接影響，但實(shí)際操作不明確。定位焊接以后與UOE鋼管相同，擴(kuò)管之后JCOE法和UOE法生產(chǎn)的鋼管品質(zhì)差異不大。

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