1、我國不銹鋼管生產工藝及其發展方向2009-05-20 14:08:30一、工藝設備介紹它們的產不銹鋼管的生產技術工藝根據鋼種、用途和規格的不同，有多種生產工藝,品特征、生產能力和工藝流程如圖1所示。段!豐lCm-產量10萬噸/年“管壁公塞' 軋管機 頂管 連軋管三銀 靜拔管±1斑 ±7魁帕知 士了階8剤±5爍±0,lmm+J|穿孔卄C交叉法3夕卜徑3S&'107Qfnm壁厚 2.6'15mm+25'lOOmm+J民度 B.522tt產墾25*3C萬盹.年+J三輾熱軋管亠泠軋管宦徑， 脹力減輕a外輕城1嚴2,0mm1

2、!厚 5TDMIT1圧度13rr產量過萬哇f年外徑 4'23Qmm壁厚 0.42-Dmm底度lFSOmd產晝15也m/H*冷拔管卩外徑拿 0,75'< 5Q0mm援速 36*720m./min熱連軋管+壁厚 O.ZDmm+JKJE 15-50m+產雖1DO萬噸;'年+焊管外徑31800mm壁厚0.220mm長度20m產量0.5萬噸/年（一條機組）圖11、擠壓管的生產工藝和設備各種鋼管的生產工藝及其特點由于擠壓機噸位的提高和感應加熱爐由低額改成中額，以及設備結構、工具材質及工 藝的改進，用擠壓方法可以生產一般軋制法難以生產的各種異型鋼管和難變形高溫合金的鋼管等。擠壓

3、管的生產工藝流程如圖 4所示。穿孔機一般為液壓傳動的立式擠壓機，屬于反擠壓過程，能力為5001200T,穿孔機的能力較小，為相配的擠壓機能力的0.20.4倍，穿孔機速度400mm/so擠壓機一般為液壓傳動的臥式擠壓機。為了提高生產效率，采用雙擠壓筒及4個工位的旋轉模架，以縮短生產周期，使小時的擠壓次數可達到140次。潤滑劑使用玻璃潤滑劑或礦物結晶鹽，其摩擦系數w 0.052，成品管用噴丸或堿酸洗清除氧化鐵皮。坯料誰備一初越 一k除磷潤滑劑擠壓-一袴卻矯直 一切頭 一*去潤宿劑一*檢查一廣打印包裝 人庫T_憐加工殺(G 高合金鍋管或型村坯料推備一加執一除磷潤滑齊11 穿孔或擴機再加除矚涂潤滑劑一

4、擠壓 一冷卻 蛹亶 一切頭、切尺寸 一去潤滑劑一查 _>打印包裝一入庫卩I*一冷加工< b) 不銹鋼管星圖2 擠壓管生產工藝流程圖2、頂管生產工藝和設備頂管工藝適合于薄壁管的生產，生產規模靈活，技術復雜性較低，產品質量好。其生產工藝流程見圖5所示。頂管的生產是用一根芯棒將穿孔(并延伸)后的空心坯一端縮口，同時將下一工序用的芯棒插入， 隨后在輥式模頂管機上頂出， 使其減壁和減徑。現代的頂管 機采用新式松棒，脫棒機，并配有一座單獨傳動的 2428個機架的張力減徑機。現代的頂管 機已成為生產小直徑無縫管的有效設備。管坯切斷一加 左型鬲壓水除隣|立式芽孔機上穿K 屮&銀站孔卩三報式

5、延佃機上延伸I£在空心坯確徑機上減徑匝管*L再加那録二媲據頭尾 礙加熱張比減徑斷一圖3 頂管生產工藝流程3、三輥軋管工藝和設備三輥軋管工藝是把穿孔后的荒管在三個呈120°配置的軋輥和一根長芯棒之間進行旋轉前進碾軋的，所以可以生產尺寸精度高、靈活性高等特點。適合小批量多品種的鋼管生產。 主要用于生產厚壁鋼管。產品的外徑與壁厚比可在418的范圍。生產工藝過程包括管坯準備、加熱、定心、穿孔軋管、再加熱、定減徑、回轉定徑、冷卻和矯直、切頭和探傷等工序。 生產工藝流程見圖 6所示。三輥軋管機在生產D/S=154.5的鋼管式采用全浮動式芯棒，在生產D/S=4.53.5的壁厚管時采用回退

6、式芯棒。三輥軋管機一般都配置514架定徑機（或減徑機、張力減徑機）和二輥式回轉定徑機。圖4 三輥軋管工藝流程4、焊管生產工藝和設備不銹鋼焊管生產設備簡單， 容易變換產品規格和品種，比同規格的無縫管成本下降25%兩種鋼管的特點比較見表1所示。不銹鋼焊管適用于具有一般壓力和腐蝕性介質及低溫配管，一般外徑為1/48in焊管的成型工藝用連續性成型機，大于8in管采用壓力成型或三輥彎板成型機。焊接工藝一般采用融化極氬氣保護焊MIG或埋弧焊，焊接速度小于 1m/min。為了提高焊接速度，穩定焊縫質量，新的焊接工藝有等離子電弧焊和激光焊，其焊接速度根據壁厚的不同，可以達到 5m/min。項目無縫不銹鋼焊接鋼

7、管鋼管制造可生產用焊接方法難以生產地厚壁管鋼管規格范圍寬，制造價格低，適于薄壁管生產偏差壁厚偏差大壁厚偏差小，內外表面平滑加工性進行彎曲加工一般沒有問題因為有焊縫，彎曲加工中有時需注意抗腐蝕性適于在強腐蝕環境下適應如加工處理不當， 在腐蝕環境中，焊縫可能先被腐 蝕價格設備復雜，工序多，設備費和生產費用高， 所以價格比焊管高設備簡單，價格低，尤其對薄壁管，在大批量生產 地情況下更為有利用途舉例鍋爐管，加熱管、冷卻管，熱交換器管、 冷凝器管、蒸餾管、再沸器官、盤管加熱 器、高溫高壓配管、廢熱吸熱器、測量儀 表配管、溫度計保護管水煤氣配管、結構管、造紙設備配管、熱交換氣管、 廢水管、化學纖維管、合成

8、纖維配管、啤酒、黃油、 牛奶業用裝置管、建筑、家具、制藥設備用管等表 5 焊接鋼管和無縫鋼管的比較無論采用哪種焊接方法，在焊接后都要根據有關標準進行各種處理和檢驗。一般經過 切斷后送去矯直，管端加工，除油，熱處理，酸洗白化，空壓或水壓試驗，渦流探傷，超聲 波探傷及各種檢驗（包括外觀、金相組織、機械性能、耐蝕性）。對于裝飾用管，表面要進 行研磨處理。 一般大批量生產去除缺陷的方法是采用連續式砂帶或平頭修磨機。 在精磨工序 使用PVA石墨或刷磨。為了提高焊管表面的光潔度、尺寸精度（一般外徑偏差0.5%，壁厚偏差± 10%），機械和耐蝕性能和生產薄壁細小規格及異型管，不銹鋼焊管需要進行冷拔

9、加工。5、鋼管的冷加工（冷拔或冷軋）不銹鋼無縫管和焊管都可通過冷加工冷拔和冷軋，達到更高的冷加工制品要求。進 行冷加工制品有下述特點：改善表面，由于提高了表面光潔度， 從而改善耐蝕性。進一步提高尺寸精度， 用芯棒冷拔或冷軋后不僅提高外徑精度， 還可以改善壁厚的精度。 可以 生產更小直徑和更薄管壁的鋼管。冷變形更配合熱處理，可改善力學性能。特殊尺寸， 特殊斷面（圓形除外）均可生產。（1）冷拔冷拔鋼管的管徑加熱或常溫將段部縮頸，表面通過酸洗去除氧化皮，涂上潤滑劑進行 冷拔。 冷拔有三種方法， 采用成品內徑尺寸的頂頭冷拔叫頂頭冷拔。 采用和管長相同的芯棒 冷拔叫芯棒冷拔或無芯棒的自由冷拔。 采用芯棒

10、冷拔內壁光滑， 可完成較大變形比， 使用尺 寸長的不銹鋼管冷拔。拉拔可以為鏈式、水壓或油壓機。鏈式拉拔一次可拔兩支或多支鋼管，為了減少冷拔 管和模具間的磨損， 潤滑劑的品質對提高效率很重要。 通常要經酸洗去除表面鐵皮， 再涂上 潤滑劑。2）冷軋冷軋是通過兩個軋輥具有沿圓周逐步變小軋輥孔型，內穿有斜度的芯棒往復軋制的冷 加工法，稱為冷皮爾格法。也可采用3 輥式冷軋機。這種方式和冷皮爾格法軋管機原理一樣，是變形過程為壓力狀態，冷拔困難的高合金 不銹鋼可用這種方法，由于全圓周加工尺寸精度高，每一次加工量大， 對品質改善顯著，但 效率較低，軋輥制作與調整困難。二、對比國際 我國工藝改進方向1、開拓不銹

11、鋼熱軋無縫管產品在美國不銹鋼無縫管產品組成中，熱軋管占67%，而冷拔（軋）管僅占 33%。而我國目前的不銹鋼無縫管市場中，不銹鋼熱軋管產品尚屬空白，而冷拔（軋）不銹鋼管占有 100% 的市場，如果按照美國市場冷熱比例，我國用于“以冷代熱”的不銹鋼無縫管高達67%！造成這種現象的原因在于，我國不銹鋼無縫管生產采用的是“斜軋穿孔+冷拔冷軋”的工藝，這條工藝路線不能生產熱軋成品管，而我國已經采用了 50 年。因此，在需要使用熱擠壓管 的場合，就以冷拔（軋）管來代替，導致“以冷代熱”的不合理現象出現，增加了不銹鋼管 的生產和使用成本。自 20 世紀 50 年代以來，世界各國紛紛采用熱擠壓工藝來取代其他

12、生產不銹鋼無縫管 的方法， 因為從提高材料的變形能力， 產品的綜合質量以及經濟性的角度考慮， 采用熱擠壓 工藝來生產不銹鋼和高鎳合金無縫鋼管是最為有利的選擇。 目前， 國外除了部分生產大直徑 不銹鋼管采用“立式水壓機穿孔 +皮爾格軋管機軋制”工藝之外，基本上都是采用熱擠壓工 藝來生產不銹鋼等高合金無縫管。 而且，采用全連鑄坯、 模鑄坯、 離心澆鑄坯或電渣重熔坯， 通過熱擠壓工藝， 不僅可以直接生產不銹鋼熱擠壓成品管， 同時還可以為冷加工提供高品質 的“近終型毛管”， 特別是提供不銹鋼和高鎳合金長管的“近終型毛管”， 以減少冷加工道 次，降低消耗，提高質量，降低成本。參照國際，我國有必要開拓不銹

13、鋼熱軋無縫管產品，引進熱軋擠壓生產工藝，但是， 我國的傳統“斜軋穿孔 +冷拔冷軋”工藝由來已久，生產成本已經大大降低，使用上也已經 成為習慣，所以，熱軋擠壓工藝若要在國內成為主流，還需形成以下幾個條件。1）對不銹鋼無縫管市場上 90%以上市場份額的 304、 316、 321 等 300 系不銹鋼，采用全連鑄供坯工藝， 使熱擠壓不銹鋼管的生產成本大幅度地降低， 從而可以與國內的冷軋冷 拔不銹鋼管以及與國外的同類熱擠壓不銹鋼管相競爭。（2）采用適當的玻璃潤滑劑， 使生產出的熱擠壓不銹鋼成品鋼管的表面質量以及尺寸 精度達到熱軋管的標準，真正做到為用戶所接受。2、提高精品不銹鋼焊管比重根據我們對美國不銹鋼管市場的了解，美國鋼管市場中不銹鋼焊管比重很大，其中自 產比重大于進口比重， 而高品質的焊管更主要是國產管。 相比而言， 我國不銹鋼管市場情況