一、什么是直縫焊管
直縫焊管,凡是生產(chǎn)直縫焊管,熱擴(kuò)管等150.75767.444以帶鋼為生產(chǎn)原料,在高頻焊接設(shè)備上進(jìn)行直縫焊接得到的管子都叫直縫焊管。(由于鋼管的焊接處成一條直線故而得名)。
按照用途不同,又不同的后道生產(chǎn)工序,.(大致可分為腳手架管,流體管,電線套管,支架管,護(hù)欄管等幾種)。直縫焊管標(biāo)準(zhǔn) GB/T13793-1992而低壓流體焊管是直縫焊管的一種,一般用水,煤氣的輸送, 在焊接完畢后比普通焊管多加以一道水壓測試,故而低壓流體管比普通直縫焊管價(jià)格一般高出一點(diǎn)(按現(xiàn)在的市場價(jià)來說,大概高出80元左右) 例如:焊接鋼管流體管1寸(DN25)(就是Φ33.5*3.25) 價(jià)格大概在3950每噸。 而普通直縫焊管在3880左右。
二、直縫焊管的材質(zhì)
國內(nèi)常用材質(zhì)一般是Q235A,Q235B、0Cr13、1Cr17、00Cr19Ni11、1Cr18Ni9、0Cr18Ni11Nb、16Mn、20#、Q345、L245、L290、X42、X46、X70、X80等。
其中X42,X46,X56,X80等材質(zhì)為API標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì),不是我國管材的常用材質(zhì)。
三、直縫焊管的用途
直縫鋼管在國內(nèi)主要應(yīng)用于自來水工程、石化工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電力工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、城市建設(shè)。作液體輸送用:給水、排水。作氣體輸送用:煤氣、蒸氣、液化石油氣。作結(jié)構(gòu)用:作打樁管、作橋梁;碼頭、道路、建筑結(jié)構(gòu)用管等
四、大口徑直縫焊管主要生產(chǎn)流程說明:
1. 板探:用來制造大口徑埋弧焊直縫鋼管的鋼板進(jìn)入生產(chǎn)線后,首先進(jìn)行全板超聲波檢驗(yàn);
2. 銑邊:通過銑邊機(jī)對(duì)鋼板兩邊緣進(jìn)行雙面銑削,使之達(dá)到要求的板寬、板邊平行度和坡口形狀;
3. 預(yù)彎邊:利用預(yù)彎機(jī)進(jìn)行板邊預(yù)彎,使板邊具有符合要求的曲率;
4. 成型:在JCO成型機(jī)上首先將預(yù)彎后的鋼板的一半經(jīng)過多次步進(jìn)沖壓,壓成"J"形,再將鋼板的另一半同樣彎曲,壓成"C"形,最后形成開口的"O"形
5. 預(yù)焊:使成型后的直縫焊鋼管合縫并采用氣體保護(hù)焊(MAG)進(jìn)行連續(xù)焊接;
6. 內(nèi)焊:采用縱列多絲埋弧焊(最多可為四絲)在直縫鋼管內(nèi)側(cè)進(jìn)行焊接;
7. 外焊:采用縱列多絲埋弧焊在直縫埋弧焊鋼管外側(cè)進(jìn)行焊接;
8. 超聲波檢驗(yàn)Ⅰ:對(duì)直縫焊鋼管內(nèi)外焊縫及焊縫兩側(cè)母材進(jìn)行100%的檢查;
9. X射線檢查Ⅰ:對(duì)內(nèi)外焊縫進(jìn)行100%的X射線工業(yè)電視檢查,采用圖象處理系統(tǒng)以保證探傷的靈敏度;
10. 擴(kuò)徑:對(duì)埋弧焊直縫鋼管全長進(jìn)行擴(kuò)徑以提高鋼管的尺寸精度,并改善鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài);
11. 水壓試驗(yàn):在水壓試驗(yàn)機(jī)上對(duì)擴(kuò)徑后的鋼管進(jìn)行逐根檢驗(yàn)以保證鋼管達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)壓力,該機(jī)具有自動(dòng)記錄和儲(chǔ)存功能;
12. 倒棱:將檢驗(yàn)合格后的鋼管進(jìn)行管端加工,達(dá)到要求的管端坡口尺寸;
13. 超聲波檢驗(yàn)Ⅱ:再次逐根進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)以檢查直縫焊鋼管在擴(kuò)徑、水壓后可能產(chǎn)生的缺陷;
14. X射線檢查Ⅱ:對(duì)擴(kuò)徑和水壓試驗(yàn)后的鋼管進(jìn)行X射線工業(yè)電視檢查和管端焊縫拍片;
15. 管端磁粉檢驗(yàn):進(jìn)行此項(xiàng)檢查以發(fā)現(xiàn)管端缺陷;
16. 防腐和涂層:合格后的鋼管根據(jù)用戶要求進(jìn)行防腐和涂層
五.高強(qiáng)度鋼的激光堆焊應(yīng)用
汽車制造商越來越依賴于激光技術(shù)來進(jìn)行高強(qiáng)度鋼的加工處理。無論是用于焊接、切割或是表面處理,激光加工的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)均得到進(jìn)一步體現(xiàn)。
高強(qiáng)度鋼在汽車工業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用,這使得汽車的制造成本進(jìn)一步降低。其原因在于,高強(qiáng)度鋼的使用降低了汽車裝配環(huán)節(jié)中的零部件的數(shù)量,因此降低了生產(chǎn)成本,減輕了整車重量,最終使得汽車的燃油消耗得以降低。
激光堆焊應(yīng)用——表面耐磨處理
新型鋼材的使用并非一帆風(fēng)順,沒有任何障礙。為了獲得高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度性能,通常在成型期間對(duì)汽車零部件進(jìn)行壓力硬化處理。奧地利格拉茨理工大學(xué)的模具與成型研究所進(jìn)行的“Cool Tool”項(xiàng)目正是進(jìn)行了這方面的研究。這套方案包含了一套對(duì)壓力硬化過程進(jìn)行低溫回火的模具加工系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)利用經(jīng)過改進(jìn)的技術(shù),可以更加經(jīng)濟(jì)地對(duì)硼化合金鋼進(jìn)行壓力硬化處理。冷卻通道的幾何形狀就像網(wǎng)絡(luò)一樣布滿于模具內(nèi)部,從而優(yōu)化了冷卻與加熱能力,縮短了加工周期。
模具通常采用球墨鑄鐵材料制成,其成本很低,而且便于進(jìn)行二次加工,但是存在表面強(qiáng)度低、耐磨性差等問題,所以有必要在承受高載荷區(qū)域覆上一層高硬度材料,激光粉末堆焊就可完成這個(gè)操作。事實(shí)證明,激光粉末堆焊是一種很好的完成此種工藝的方法。通快激光系統(tǒng)公司也進(jìn)行了此種工藝的研究,并且開發(fā)出了金屬粉末直接沉積設(shè)備(Direct Metal Deposition,DMD)。
在這種工藝中,金屬粉末以與激光光束同軸的方向被送入工件表面激光熔池中,而不必對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱。金屬粉末與基體材料一起形成了高強(qiáng)度的耐磨冶金混合物。與傳統(tǒng)的燒結(jié)方法相比,激光粉末沉積有著無可比擬的優(yōu)勢(shì):熱輸入量小,硬度增加而且表面裂紋減少;涂層內(nèi)部硬度有限分布,摩擦系數(shù)好;基體材料變形微乎其微,殘余應(yīng)力在成型中不會(huì)導(dǎo)致裂紋。而且激光粉末沉積完全可以用于自動(dòng)化生產(chǎn)。
三維激光切割——無可替代的方法
切邊是對(duì)高強(qiáng)度鋼的另一項(xiàng)挑戰(zhàn)。三維激光器切割適用于成型鈑金件的切邊,特別是對(duì)于強(qiáng)度高達(dá)1500 MPa的鋼板,因?yàn)闆]有其他的加工方法可以替代。在這種情況下,用戶就沒有必要對(duì)昂貴的沖壓設(shè)備和剪裁設(shè)備進(jìn)行投資。因?yàn)樵诩庸み@些高硬度的材料時(shí),傳統(tǒng)設(shè)備的沖模或者刀具的使用壽命會(huì)大大縮短,而激光切割就不必考慮這些問題,還具有安裝時(shí)間短、可靈活更換產(chǎn)品或樣品生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
通快的三維激光產(chǎn)品TruLaserCell已應(yīng)用于大眾帕薩特B側(cè)圍的切割,當(dāng)然包括切邊。B側(cè)圍由高強(qiáng)度鋼熱成型而成,其硬度很高而且要承受很大的應(yīng)力。高強(qiáng)度鋼所制的B側(cè)圍增加了耐沖撞力,提高了汽車的安全性。這也是盡管高強(qiáng)度鋼的成本較高,可是汽車制造商還是愿意使用的原因。
激光焊接——效率、柔性、經(jīng)濟(jì)
激光既可進(jìn)行高強(qiáng)度鋼的切割,也可用于焊接。激光焊接效率更高,更加經(jīng)濟(jì),而且焊接質(zhì)量得到很大提升。但激光焊接對(duì)精度要求更高,而且激光器的投資成本相對(duì)而言也比較高。
同激光切割相似,激光焊接的優(yōu)勢(shì)之一就是熱輸入量很小。因?yàn)閷?duì)于高強(qiáng)度鋼來說,在熱輸入量過大的情況下,其中某些合金就會(huì)喪失高強(qiáng)度的特性。激光焊接同樣也是高質(zhì)量的加工過程,只有很小的熱變形,幾乎不會(huì)使材料產(chǎn)生翹曲,其精度也無與倫比。除此以外,激光還可以用來焊接某些不可想象的部件,如轎車后擋板和頂蓬連接處。而且,激光焊接與傳統(tǒng)點(diǎn)焊相比,需要的凸緣更小,這同樣降低了車身重量和燃油消耗。要實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)越性,連續(xù)焊縫是必要的。
掃描焊接(Scanner Welding)則提供了更高的焊接效率、更大的柔性以及更好經(jīng)濟(jì)性,特別是對(duì)于某些部件需要很多短的搭接焊縫時(shí)更是如此。掃描焊接也被稱之為遠(yuǎn)距離焊接(Remote Welding),這是一種使用掃描鏡組的動(dòng)態(tài)焊接工藝。通常的工件移動(dòng)或者是焊接鏡組移動(dòng)時(shí)間減少了。一個(gè)或兩個(gè)振鏡在掃描鏡頭內(nèi)將激光光束快速在焊縫之間切換,所需時(shí)間幾乎為零。焊縫之間的距離越大,工件上的焊縫數(shù)量越多,這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)越明顯??梢圆捎酶鞣N形狀的焊縫而不要增加焊接時(shí)間,這使得熱變形進(jìn)一步降低。采用這種技術(shù),焊接時(shí)間可以 在使用這種掃描焊接技術(shù)后,汽車車身的結(jié)構(gòu)件可以變得更加靈活。焊縫形狀可以根據(jù)焊點(diǎn)的強(qiáng)度要求采用不同的形式。這樣,焊接凸邊的尺寸相對(duì)電阻點(diǎn)焊可以進(jìn)一步減小。汽車制造業(yè)因此得益于重量更輕、更加經(jīng)濟(jì)的高強(qiáng)度零部件。而且,激光掃描焊接僅需要從工件一側(cè)進(jìn)行焊接,這可以使得接頭尺寸減小,降低車身重量但保證了車身強(qiáng)度。
例如,掃描焊接工作站可以采用通快TLF激光的TrumaScanL4000或者是PFO配合工業(yè)機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)。這種工作站也可以對(duì)整個(gè)車身進(jìn)行三維加工。通快公司的高光束質(zhì)量的TruDisk固體激光器用來配合機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行掃描焊接。
對(duì)未來車身結(jié)構(gòu)的研究表明,掃描焊接系統(tǒng)相對(duì)于電阻點(diǎn)焊來說,可以降低30%的投資成本,減少50%的加工區(qū)域,縮短60%的加工時(shí)間。
結(jié)論
激光技術(shù)為加工處理高強(qiáng)度鋼開啟了一條新渠道,提高了經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)計(jì)未來激光技術(shù)還將對(duì)汽車設(shè)計(jì)產(chǎn)生巨大的影響。