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1、我国不锈锈钢管生生产工艺艺及其发发展方向向20099-055-200 144:088:300一、工艺艺设备介介绍不锈钢管管的生产产技术工工艺根据据钢种、用用途和规规格的不不同，有有多种生生产工艺艺，它们们的产品品特征、生生产能力力和工艺艺流程如如图1所示。外径318000mmm壁厚0.2220mmm长度200m产量0.5万吨吨/年（一一条机组组）图1 各种钢钢管的生生产工艺艺及其特特点1、挤压压管的生生产工艺艺和设备备由于挤压压机吨位位的提高高和感应应加热炉炉由低额额改成中中额，以以及设备备结构、工工具材质质及工艺艺的改进进，用挤挤压方法法可以生生产一般般轧制法法难以生生产的各各种异型型钢管和
2、和难变形形高温合合金的钢钢管等。挤挤压管的的生产工工艺流程程如图44所示。穿穿孔机一一般为液液压传动动的立式式挤压机机，属于于反挤压压过程，能能力为550012000T，穿穿孔机的的能力较较小，为为相配的的挤压机机能力的的0.220.4倍，穿穿孔机速速度4000mmm/s。挤挤压机一一般为液液压传动动的卧式式挤压机机。为了了提高生生产效率率，采用用双挤压压筒及44个工位位的旋转转模架，以以缩短生生产周期期，使小小时的挤挤压次数数可达到到1400次。润润滑剂使使用玻璃璃润滑剂剂或矿物物结晶盐盐，其摩摩擦系数数0.0522，成品品管用喷喷丸或碱碱酸洗清清除氧化化铁皮。图2 挤压管管生产工工艺流程程
3、图2、顶管管生产工工艺和设设备顶管工艺艺适合于于薄壁管管的生产产，生产产规模灵灵活，技技术复杂杂性较低低，产品品质量好好。其生生产工艺艺流程见见图5所示。顶顶管的生生产是用用一根芯芯棒将穿穿孔（并并延伸）后后的空心心坯一端端缩口，同同时将下下一工序序用的芯芯棒插入入，随后后在辊式式模顶管管机上顶顶出，使使其减壁壁和减径径。现代代的顶管管机采用用新式松松棒，脱脱棒机，并并配有一一座单独独传动的的2428个个机架的的张力减减径机。现现代的顶顶管机已已成为生生产小直直径无缝缝管的有有效设备备。图3 顶管生生产工艺艺流程3、三辊辊轧管工工艺和设设备三辊轧管管工艺是是把穿孔孔后的荒荒管在三三个呈1120
4、配置的的轧辊和和一根长长芯棒之之间进行行旋转前前进碾轧轧的，所所以可以以生产尺尺寸精度度高、灵灵活性高高等特点点。适合合小批量量多品种种的钢管管生产。主主要用于于生产厚厚壁钢管管。产品品的外径径与壁厚厚比可在在4118的范范围。生生产工艺艺过程包包括管坯坯准备、加加热、定定心、穿穿孔轧管管、再加加热、定定减径、回回转定径径、冷却却和矫直直、切头头和探伤伤等工序序。生产产工艺流流程见图图6所示。三三辊轧管管机在生生产D/S=11544.5的的钢管式式采用全全浮动式式芯棒，在在生产DD/S=4.553.5的壁壁厚管时时采用回回退式芯芯棒。三三辊轧管管机一般般都配置置5114架定定径机（或或减径机机
5、、张力力减径机机）和二二辊式回回转定径径机。图4 三辊轧轧管工艺艺流程4、焊管管生产工工艺和设设备不锈钢焊焊管生产产设备简简单，容容易变换换产品规规格和品品种，比比同规格格的无缝缝管成本本下降225%，两两种钢管管的特点点比较见见表1所示。不不锈钢焊焊管适用用于具有有一般压压力和腐腐蚀性介介质及低低温配管管，一般般外径为为1/448iin焊管管的成型型工艺用用连续性性成型机机，大于于8inn管采用用压力成成型或三三辊弯板板成型机机。焊接接工艺一一般采用用融化极极氩气保保护焊MMIG或或埋弧焊焊，焊接接速度小小于1mm/miin。为为了提高高焊接速速度，稳稳定焊缝缝质量，新新的焊接接工艺有有等离
6、子子电弧焊焊和激光光焊，其其焊接速速度根据据壁厚的的不同，可可以达到到5m/minn。项目无缝不锈锈钢焊接钢管管钢管制造造可生产用用焊接方方法难以以生产地地厚壁管管钢管规格格范围宽宽，制造造价格低低，适于于薄壁管管生产偏差壁厚偏差差大壁厚偏差差小，内内外表面面平滑加工性进行弯曲曲加工一一般没有有问题因为有焊焊缝，弯弯曲加工工中有时时需注意意抗腐蚀性性适于在强强腐蚀环环境下适适应如加工处处理不当当，在腐腐蚀环境境中，焊焊缝可能能先被腐腐蚀价格设备复杂杂，工序序多，设设备费和和生产费费用高，所所以价格格比焊管管高设备简单单，价格格低，尤尤其对薄薄壁管，在在大批量量生产地地情况下下更为有有利用途举例
7、例锅炉管，加加热管、冷冷却管，热热交换器器管、冷冷凝器管管、蒸馏馏管、再再沸器官官、盘管管加热器器、高温温高压配配管、废废热吸热热器、测测量仪表表配管、温温度计保保护管水煤气配配管、结结构管、造造纸设备备配管、热热交换气气管、废废水管、化化学纤维维管、合合成纤维维配管、啤啤酒、黄黄油、牛牛奶业用用装置管管、建筑筑、家具具、制药药设备用用管等表5 焊接钢钢管和无无缝钢管管的比较较无论采用用哪种焊焊接方法法，在焊焊接后都都要根据据有关标标准进行行各种处处理和检检验。一一般经过过切断后后送去矫矫直，管管端加工工，除油油，热处处理，酸酸洗白化化，空压压或水压压试验，涡涡流探伤伤，超声声波探伤伤及各种种
8、检验（包包括外观观、金相相组织、机机械性能能、耐蚀蚀性）。对对于装饰饰用管，表表面要进进行研磨磨处理。一一般大批批量生产产去除缺缺陷的方方法是采采用连续续式砂带带或平头头修磨机机。在精精磨工序序使用PPVA石石墨或刷刷磨。为了提高高焊管表表面的光光洁度、尺尺寸精度度（一般般外径偏偏差0.5%，壁壁厚偏差差100%），机机械和耐耐蚀性能能和生产产薄壁细细小规格格及异型型管，不不锈钢焊焊管需要要进行冷冷拔加工工。5、钢管管的冷加加工（冷冷拔或冷冷轧）不锈钢无无缝管和和焊管都都可通过过冷加工工冷拔和和冷轧，达达到更高高的冷加加工制品品要求。进进行冷加加工制品品有下述述特点：改善表表面，由由于提高高了
9、表面面光洁度度，从而而改善耐耐蚀性。进一步提高尺寸精度，用芯棒冷拔或冷轧后不仅提高外径精度，还可以改善壁厚的精度。可以生产更小直径和更薄管壁的钢管。冷变形更配合热处理，可改善力学性能。特殊尺寸，特殊断面（圆形除外）均可生产。（1）冷冷拔冷拔钢管管的管径径加热或或常温将将段部缩缩颈，表表面通过过酸洗去去除氧化化皮，涂涂上润滑滑剂进行行冷拔。冷冷拔有三三种方法法，采用用成品内内径尺寸寸的顶头头冷拔叫叫顶头冷冷拔。采采用和管管长相同同的芯棒棒冷拔叫叫芯棒冷冷拔或无无芯棒的的自由冷冷拔。采采用芯棒棒冷拔内内壁光滑滑，可完完成较大大变形比比，使用用尺寸长长的不锈锈钢管冷冷拔。拉拔可以以为链式式、水压压或
10、油压压机。链链式拉拔拔一次可可拔两支支或多支支钢管，为为了减少少冷拔管管和模具具间的磨磨损，润润滑剂的的品质对对提高效效率很重重要。通通常要经经酸洗去去除表面面铁皮，再再涂上润润滑剂。（2）冷冷轧冷轧是通通过两个个轧辊具具有沿圆圆周逐步步变小轧轧辊孔型型，内穿穿有斜度度的芯棒棒往复轧轧制的冷冷加工法法，称为为冷皮尔尔格法。也也可采用用3辊式冷冷轧机。这种方式式和冷皮皮尔格法法轧管机机原理一一样，是是变形过过程为压压力状态态，冷拔拔困难的的高合金金不锈钢钢可用这这种方法法，由于于全圆周周加工尺尺寸精度度高，每每一次加加工量大大，对品品质改善善显著，但但效率较较低，轧轧辊制作作与调整整困难。二、对
11、比比国际我我国工艺艺改进方方向1、开拓拓不锈钢钢热轧无无缝管产产品在美国不不锈钢无无缝管产产品组成成中，热热轧管占占67%，而冷冷拔（轧轧）管仅仅占333%。而而我国目目前的不不锈钢无无缝管市市场中，不不锈钢热热轧管产产品尚属属空白，而而冷拔（轧轧）不锈锈钢管占占有1000%的的市场，如如果按照照美国市市场冷热热比例，我我国用于于“以冷代代热”的不锈锈钢无缝缝管高达达67%！造成成这种现现象的原原因在于于，我国国不锈钢钢无缝管管生产采采用的是是“斜轧穿穿孔+冷拔冷冷轧”的工艺艺，这条条工艺路路线不能能生产热热轧成品品管，而而我国已已经采用用了500年。因因此，在在需要使使用热挤挤压管的的场合，
12、就就以冷拔拔（轧）管来代替，导致“以冷代热”的不合理现象出现，增加了不锈钢管的生产和使用成本。自20世世纪500年代以以来，世世界各国国纷纷采采用热挤挤压工艺艺来取代代其他生生产不锈锈钢无缝缝管的方方法，因因为从提提高材料料的变形形能力，产产品的综综合质量量以及经经济性的的角度考考虑，采采用热挤挤压工艺艺来生产产不锈钢钢和高镍镍合金无无缝钢管管是最为为有利的的选择。目目前，国国外除了了部分生生产大直直径不锈锈钢管采采用“立式水水压机穿穿孔+皮尔格格轧管机机轧制”工艺之之外，基基本上都都是采用用热挤压压工艺来来生产不不锈钢等等高合金金无缝管管。而且且，采用用全连铸铸坯、模模铸坯、离离心浇铸铸坯或
13、电电渣重熔熔坯，通通过热挤挤压工艺艺，不仅仅可以直直接生产产不锈钢钢热挤压压成品管管，同时时还可以以为冷加加工提供供高品质质的“近终型型毛管”，特别别是提供供不锈钢钢和高镍镍合金长长管的“近终型型毛管”，以减减少冷加加工道次次，降低低消耗，提提高质量量，降低低成本。参照国际际，我国国有必要要开拓不不锈钢热热轧无缝缝管产品品，引进进热轧挤挤压生产产工艺，但但是，我我国的传传统“斜轧穿穿孔+冷拔冷冷轧”工艺由由来已久久，生产产成本已已经大大大降低，使使用上也也已经成成为习惯惯，所以以，热轧轧挤压工工艺若要要在国内内成为主主流，还还需形成成以下几几个条件件。（1）对对不锈钢钢无缝管管市场上上90%以
14、上市市场份额额的3004、3166、3211等3000系不锈锈钢，采采用全连连铸供坯坯工艺，使使热挤压压不锈钢钢管的生生产成本本大幅度度地降低低，从而而可以与与国内的的冷轧冷冷拔不锈锈钢管以以及与国国外的同同类热挤挤压不锈锈钢管相相竞争。（2）采采用适当当的玻璃璃润滑剂剂，使生生产出的的热挤压压不锈钢钢成品钢钢管的表表面质量量以及尺尺寸精度度达到热热轧管的的标准，真真正做到到为用户户所接受受。2、提高高精品不不锈钢焊焊管比重重根据我们们对美国国不锈钢钢管市场场的了解解，美国国钢管市市场中不不锈钢焊焊管比重重很大，其其中自产产比重大大于进口口比重，而而高品质质的焊管管更主要要是国产产管。相相比而言言，我国国不锈钢钢管市场场情况则则大不相相同，虽虽然不锈锈钢焊管管的自产产比重很很高，但但是出口口了大量量低档的的焊管产产品，而而进口了了不少的的高档产产品，导导致进出出口外汇汇入不敷敷出。因因此，就就我国不不锈钢管管产品而而言，提提高焊管管比的重重点应该该是发展展焊管精精品，提提高高档档次不锈锈钢管的的焊管比比。综上而论论，我国国的不锈锈钢管市市场相比比美国等等成熟市市场而言言，工艺艺上还有有很大的的局限性性，改善善传统工工艺也非非能一步步到位，但但是今后后的方向向还是要要逐步开开拓不锈锈钢无缝缝管热轧轧产品，以以及提高高不锈钢钢精品焊焊管比重重。
