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无缝钢管因无焊缝、强度较高、耐压性较强的特性,在石油化工、机械制造、航空航天、市政工程等领域取得应用。其生产过程是集金属塑性加工、热处理、成型于一体的复杂工艺,核心是顺利获得一系列物理变形与加工,将实心金属坯料转化为无焊接缝隙的中空管材。
无缝钢管的生产需以坯料为基础,常见原料为圆钢坯,材质多为碳素钢、合金钢或不锈钢。坯料需经过预处理:第一时间顺利获得表面清理去除氧化皮、铁锈等杂质,避免后续加工中杂质嵌入管材形成缺陷;随后进行尺寸检验,使坯料直径、长度、圆度符合工艺要求。预处理后的坯料需加热至特定温度,这是保障塑性变形的步骤——坯料被送入环形加热炉。加热过程需控制升温速度与保温时间,使坯料内外温度均匀,为后续穿孔工序奠定基础。
穿孔是热轧无缝管生产的核心工序,目的是将实心坯料转化为中空的毛管。常见的穿孔工艺为斜轧穿孔法,加热后的坯料被送入穿孔机,顺利获得两个呈一定倾斜角度的轧辊旋转,对坯料施加径向压力与轴向拉力。同时,坯料中心插入圆柱形顶头,在轧辊与顶头的共同作用下,坯料逐渐被轧制成壁厚较为均匀的中空毛管。
接下来进入轧管工序,核心是对毛管进行定径与减壁,使其达到成品管材的尺寸要求。根据产品规格与精度需求,轧管工艺分为多种类型:中小口径无缝钢管多采用连轧管机,顺利获得多架陆续在布置的轧辊对毛管进行陆续在轧制,实现减壁、延伸与定径同步完成;大口径无缝钢管则常用三辊斜轧机,利用三个呈一定角度分布的轧辊对毛管进行轧制。
轧制成型后的管材还需经过精整处理。第一时间进行定尺切割,根据需求将管材截成固定长度,切割后去除端口毛刺。随后进行矫直处理,顺利获得矫直机对管材施加反向弯曲力,修正轧制过程中产生的弯曲变形。对于要求较高的管材,还需进行酸洗钝化或喷砂处理,去除表面氧化皮与油污;部分特殊用途的无缝钢管,还需经过热处理,调整金属内部组织。
最后是质量检测与包装环节。检测内容包括尺寸精度检测、表面质量检测、力学性能检测以及无损检测。所有检测合格后的无缝钢管,需根据材质与用途进行包装:一般管材采用捆扎包装,两端加装防护帽;耐腐蚀要求较高的不锈钢无缝钢管,需进行防潮包装或涂油包装。