Метод производства и стандарты производства толстостенных бесшовных стальных труб

Способы производства толстостенных бесшовных стальных труб

Толстостенные бесшовные стальные трубы можно разделить на три категории в зависимости от методов производства: горячая прокатка (экструзия), сварка и холодная обработка. Горячекатаные бесшовные стальные трубы изготавливаются путем перфорации цельных стальных заготовок или слитков и прокатки их в полые секции. Основной процесс включает перфорацию и прокатку труб. Холоднодеформированные бесшовные стальные трубы представляют собой вторичную обработку стальных труб. Холодная обработка является важным методом получения высокоточных и высокопроизводительных труб, включая холодную прокатку, холодное волочение, холодное обжатие и холодное ротационное прессование. Металлические бесшовные трубы из высоколегированных марок стали в основном производятся методом экструзии.

Сырьем для производства толстостенных стальных бесшовных труб большого диаметра является круглая заготовка. Процесс его производства следующий: заготовка нагревается в печи с температурой около 1200 градусов Цельсия. В качестве топлива используется газообразный водород или ацетилен. Контроль температуры внутри печи является критически важным вопросом. После нагрева круглую заготовку прокалывают прошивным станком. Наиболее распространенным прошивным станком является прошивной станок с коническим роликом. После прошивки круглую заготовку последовательно экструдируют, прокатывают или сжимают тремя валками. Экструдированную трубу необходимо подогнать по размеру и выпрямить. Калибровочная машина просверливает заготовку на высокой скорости с помощью конического сверла, образуя толстостенную бесшовную стальную трубу. Внутренний диаметр трубы определяется длиной внешнего диаметра сверла калибровочного станка.

Толстостенные бесшовные стальные трубы поступают в градирню и после калибровки охлаждаются распылением воды. После остывания стальные трубы необходимо выпрямить. Затем их отправляют на металлодефектоскоп (или гидроиспытание) для внутреннего контроля. Если внутри стальных труб есть трещины, пузыри или другие проблемы, они будут обнаружены. После проверки качества толстостенные бесшовные стальные трубы также необходимо тщательно отбирать вручную.

Нормы производства и изготовления толстостенных бесшовных стальных труб

Электросварка

Высокочастотные сварочные аппараты обычно используются для изготовления толстостенных бесшовных стальных трубных фитингов большого диаметра. Высокочастотная сварка — это метод магнитно-индукционной сварки, не требующий сварочных присадок, электродов и флюсов. Он имеет такие преимущества, как отсутствие брызг электрической дуги, узкие зоны термического воздействия, элегантный внешний вид и отличные физические свойства. Он широко используется при производстве бесшовных стальных труб. За счет скин-эффекта, эффекта близости, вихревого теплового воздействия тока и магнитной индукции в проводящей среде материал на сварочной кромке частично нагревается до расплавленного состояния. Затем сварку завершают прокаткой материала прижимными роликами. После охлаждения образуется прочный прямолинейный шов.

Сварочный зазор

Горячекатаная полосовая сталь поступает в агрегат сварки труб и прессуется в круглую трубу с зазором с одной стороны. Зазор сварочного шва контролируется на уровне 1-3 мм путем регулировки силы нажатия прижимного ролика, и обе стороны сварочного шва выравниваются. Если зазор слишком велик, эффект близости снижается, а выделение тепла вихревыми токами оказывается недостаточным, что приводит к плохому межзеренному соединению или растрескиванию. Если зазор слишком мал, эффект близости увеличивается, а тепловыделение при электросварке слишком велико, что приводит к пригоранию сварки или образованию крупных ямок после сжатия и формовки, которые ухудшают качество поверхности сварки.

Температура электрической сварки

Температура электросварки материалов из высокоуглеродистой стали составляет 1250–1460 градусов Цельсия, что позволяет обеспечить выполнение всех требований к сварке при толщине стенок 3–5 мм. Температура электросварки в первую очередь контролируется путем регулирования тепловой мощности высокочастотного вихревого тока и скорости сварки. При недостаточном подводе тепла нагретая сварочная кромка не может достичь температуры электросварки, а металлическая конструкция все равно остается твердой, что приводит к неполной или неполной сварке. Когда подвод тепла чрезмерен, нагретая сварочная кромка превышает температуру электросварки, что приводит к образованию крупных кристаллов или расплавленных капель, образующих сварочные отверстия.