无缝钢管加工工艺研究

作者简介：张玉（1989.08—），男，民族：汉，山东省临沂市，本科，研究方向：机械制造

摘要：随着机械制造、化工生产等工作的不断发展，现阶段不同类型的无缝钢管材广泛投入使用，以满足制作高强度机械、化工产品零件等基础的机械制作、化工生产工作要求。为进一步保障无缝钢管的使用质量、延长使用寿命，优化无缝钢管的使用性能，需要采取合理措施加工制作无缝钢管。因此无缝钢管加工工艺受到广泛关注，相关理论研究及实践探索大量涌现。基于此，简单分析无缝钢管的概念、应用范围、应用优势，深入探讨相关的加工工艺应用要点，以供参考。

关键词：无缝钢管；钢管加工；钢管生产

引言：近年来无缝钢管在多个不同领域中广泛应用，无缝钢管的加工工艺也在随之升级。但结合实际调研可以发现，部分工作人员仍存在一定程度上的无缝钢管加工工艺应用不合理问题，无法有效发挥出钢管的使用优势。为改变这一现状，本文围绕无缝钢管加工工艺的应用开展具体研究。

1.无缝钢管概述

无缝钢管主要指四周无接缝、具有中空截面的钢材，现阶段在机械零件、构造件的生产制造工作中、建筑施工中广泛运用，可主要用于制作钢脚手架、汽车传动轴、石油钻杆、建筑结构的机械支撑支架等[1]。同时与圆钢等其他类型的实心钢材相比，具有经济性更强的使用优势，二者抗弯扭矩相等的情况下，无缝钢管的重量更强，成为经济截面管材。

2.无缝钢管加工工艺的应用要点

2.1加热工艺

无缝钢管加工中可以采用加热炉设施、全氧或富氧加工工艺，加工过程中能够提高助燃空气的氧气含量和加热炉中的三原子分子含量，减少废气的排放量。并且可以有效增加加热炉内各类加热材料的传热效率，使炉内的气体辐射能力增强，最终在保障管坯加热质量和加热炉产量的同时，实现节能降耗，提高生态效益。其次，对于无缝钢管的管坯，加工时可采用热送热装工艺，例如，可以使用保温车进行热送热装，也可以在新建的无缝钢管机组中，采用管坯热送热装工艺，可以有效提高管坯的加热温度。为降低无缝钢管生产批量小、种类繁多等特点，给管坯热送热装加工工艺带来的难度，加热时还需要确保轧机、炼钢炉等加工设施的运行速度、生产节奏保持一致。无缝钢管加热处理结束后，还可以采用余热回收利用工艺，避免加热能源浪费，如可利用加热炉的尾气进行余热回收，有效提高燃气的利用率。

2.2焊接工艺

不同无缝钢管加工时会涉及焊接工序，在此过程中应按照合适的顺序完成焊接任务。首先，需要在无缝钢管的根部打底焊接，焊接前应仔细打磨焊接处，使其呈缓坡状态，主要包括收尾焊接处和前半部分的起始焊接处。焊接时，在焊接口最低处的中心线区域，选择合适的位置起弧，逐步向最高处焊接。在焊接结束后，还需要做好封底工作，同样严格控制封底顺序，先封底半个焊口，之后再封底处理另半个封口。根部焊接结束后，可以焊接无缝钢管的填充层，焊接过程中可重点关注仰焊处和平焊处的焊接处理，在仰焊处可以使用小直径焊条有序焊接，在焊接高度不断增加时，将焊接电流不断提升。在平焊处应适当加大焊接电流的输出，适宜采用大电流焊接方法，而且在平焊和仰焊的连接处或过渡位置，焊接时应注重稍作停顿，以便有充足的时间，促使母材和焊缝金属充分融合[2]。填充层焊接结束后，可以焊接无缝钢管的面层，对于钢管面层中的斜固定口和垂直位置，可以使用多道多层焊接方法，以保障焊接的美观性和焊接质量。

2.3常见类型无缝钢管加工工艺

2.3.1塑料用无缝钢管

在一种塑料用无缝钢管中，加工时工作人员可以按照钢管实际的生产加工需要，选择规格、性能、型号、尺寸都合适的钢管，之后使用铝材将钢管的一端

封闭处理，在钢管的另一端，需要装入合金材料，并且也需要使用铝材封闭处理，为钢管内的合金材料提供密闭的环境。之后仔细检查钢管两端的密闭性，确定合格后，将处于封闭状态的钢管放入加热炉中持续加热处理，整体加热过程中，应注意合理控制加热温度，确保无缝钢管在加热炉内始终保持匀速状态转动，以便钢管内的合金材料迅速熔化，并且还需要协调加热炉内部温度和具体的加热时间。在加热结束后拉出钢管，将其在真空离心设备上放置，设置等加速度离心旋转钢管，最终加热后充分熔化的合金材料，在旋转时就能够均匀镀覆在钢管内壁上，形成强度高的坚硬合金层。

2.3.2低温管道用无缝钢管

低温管道用无缝钢管的加工工艺流程主要包括在加工前，进行不同加工材料的准备工作、加工时的成型处理、加工成型后的热处理、加工结束后的冷却处理等。并且为进一步保障加工质量，确保无缝钢管具有较强的低温环境适应能力，加工期间还可以进行环境检测和成品检测，包括低温环境检测、成品检验、低温环境品质检测等多项检测内容，检测结束之后需要注意采取合理措施，将成品分类存储。此外，钢管加工时，还需要满足低温管道在不同领域中的应用标准，例如，低温压力容器管道用无缝钢管加工时，应保障含镍低温钢等材料的低温韧性满足标准要求，在低温运输用无缝钢管中，可确保钢管加工后，符合-45`-1000C的管道使用标准。

2.3.3油气输送管道用无缝钢管

油气输送管道用无缝钢管加工时，可以重点关注无缝钢管基体，在无缝钢管基体的外壁上，焊接或粘接合适厚度的保温层，能够起到良好的保温效果，避免低温环境下管道出现冻裂等问题，影响油气的顺利运输。并在保温层的外侧，可以涂覆合适厚度的防腐层，防止钢管腐蚀，最后在防腐层的外部包裹沥青层，在沥青层的外侧缠绕冷缠带，形成完善的安全防护结构，进一步提高油气输送的安全性。此外，在冷缠带的外侧，还可以设置包裹第二沥青层，保护管道结构的安全。其次，加工时应保障钢管的各项参数等符合要求，包括管控钢管的壁厚允许偏差、检查钢管不圆度偏差、外径偏差等。

结论：综上所述，能否合理、有效应用加工工艺，会直接影响无缝钢管的整体使用质量。必须聚焦无缝钢管的应用概述，采取加热、焊接等合适的工艺加工钢管，并探寻常见类型无缝钢管加工工艺的应用要点，实现保障钢管的使用质量，使钢管投入使用时，能够获得预期的使用效果。

参考文献：

姚勇，梅丽，尹清金.无缝钢管智能制造探索与实践[J].冶金标准化与质量，2024，62（06）：45-50.

倪鑫.我国无缝钢管行业的发展现状与技术创新[J].钢管，2024，53（06）：1-5.