无缝钢管制造方法

1、生产制造方法
按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。

1.1、热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。

实心管坯经检查并清除表面缺陷，截成所需长度，在管坯穿孔端端面上定心，然后送往加热炉加热，在穿孔机上穿孔。

在穿孔同时不断旋转和前进，在轧辊和顶头的作用下，管坯内部逐渐形成空腔，称毛管。

再送至自动轧管机上继续轧制。

最后经均整机均整壁厚，经定径机定径，达到规格要求。

利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。

1.2、若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管，必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。

冷轧通常在二辊式轧机上进行，钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。

冷拔通常在0.5～100T的单链式或双链式冷拔机上进行。

1.3、挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内，穿孔棒与挤压杆一起运动，使挤压件从较小的模孔中挤出。

此法可生产直径较小的钢管。

2、用途
2.1、无缝管用途很广泛。

一般用途的无缝管由普通碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制，产量最多，主要用作输送流体的管道或结构零件。

2.2、根据用途不同分三类供应：a、按化学成分和机械性能供应；b、按机械性能供应；c、按水压试验供应。

按a、b类供应的钢管，如用于承受液体压力，也要进行水压试验。

2.3、专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、地质用无缝管及石油用无缝管等多种。

3、种类
3.1、无缝钢管按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。

3.2、按外形分类有圆形管、异形管之分。

异形管除方形管和矩形管外，还有椭圆管、半圆管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花形管等。

3.3、按材质的不同，分为普通碳素结构管、低合金结构管、优质碳素结构管、合金结构管、不锈管等。

3.4、按专门用途分，有锅炉管、地质管、石油管等。

各种无缝钢管的生产方法
自动轧管生产：
生产无缝钢管的方式之一。

生产设备由穿孔机、自动轧管机、均整机、定径机和减径机等组成。

穿孔机：
常用的二辊斜轧穿孔过程。

圆管坯穿轧成空心的厚壁无缝钢管（毛管），两个轧辊的轴线与轧制线构成一个倾斜角。

近年来倾斜角已由6°～12°
增至13°～17°,使穿孔速度加快。

生产直径250mm以上无缝钢管，采用二次穿孔,以减少毛管的壁厚。

带主动旋转导盘穿孔、带后推力穿孔、轴向出料和循环顶焊等新工艺也取得一定的发展,从而强化了穿孔过程,改进了毛管质量。

自动轧管机：
把厚壁毛管轧成薄壁荒管。

一般经2～3道次，轧制到成品壁厚,总延伸率约为1.8～2.2。

70年代以来，用单孔槽轧辊、双机架串列轧机、双槽跟踪轧制和球形顶头等技术，都提高了生产效率，实现了轧管机械化。

均整机：
结构与穿孔机相似。

均整的目的在于消除内外表面缺陷和荒管的椭圆度，减少横向壁厚不均匀。

近年采用三辊均整机，提高了均整机变形量和均整效率。

定径机：
由3～12架组成，减径机由 12～24架组成，减径率约达3～28％。

50年代出现的张力减径机,在调整辊速和减径的同时，以适当的张力控制壁厚。

新型张力减径机一般用三辊式，有18～28架，最大减径率达80％，减壁率达4 4％，出口速度达每秒18mm。

张力减径机有两端增厚的缺点，可用“头尾端部突加电气控制”或微张力减径消除。

自动轧管机组：
常用系列有外径为100mm、140mm、250mm和400mm四种,生产外径1 7～426mm无缝钢管。

机组的特点是在穿孔机上实现主要变形，规格变化较灵活，生产品种范围较广。

由于连续轧管技术的发展，已不再建造140mm以下的机组。

连续轧管生产：
生产设备由穿孔机、连续轧管机、张力减径机组成。

圆坯穿成毛管后插入芯棒，通过7～9架轧辊轴线互呈90°配置的二辊式轧机连轧。

轧后抽芯棒，经再加热后进行张力减径,可轧成长达165m的钢管。

140mm连续轧管机组年产40～60万吨，为自动轧管机组的2～4倍。

这种机组的特点是适于生产外径1 68mm以下无缝钢管,设备投资大,装机容量大,芯棒长达30m,加工制造复杂。

70年代后期出现的限动芯棒连续轧管机（MPM）,轧制时外力强制芯棒以小于无缝钢管速度运动，可改善金属流动条件，用短芯棒轧制长管和大口径无缝钢管。

周期轧管生产：
以多边形和圆形钢锭或连铸坯作原料，加热后经水压穿孔成杯形毛坯，再经二辊斜轧延伸机轧成毛管,然后在带有变直径孔槽的周期轧管机上,轧辊
转一圈轧出一段无缝钢管。

周期轧管机又称皮尔格尔（Pilger）轧管机。

周期轧管生产是用钢锭作原料，宜于轧制大直径的厚壁无缝钢管和变断面管。

三辊轧管生产：
主要用于生产尺寸精度高的厚壁无缝钢管。

这种方法生产的管材，壁厚精度达到±5％，比用其他方法生产的管材精度高一倍左右。

工艺流程见图4。

60年代由于新型三辊斜轧机（称Transval轧机）的发明，这种方法得到迅速发展。

新轧机特点是轧到尾部时迅速转动入口回转机架来改变辗轧角，从而防止尾部产生三角形，使生产品种的外径与壁厚之比，从12扩大到35，不仅可生产薄壁无缝钢管，还提高了生产能力。

顶管生产：
传统的方法是方坯经水压穿孔和斜轧延伸成杯形毛管，由推杆将长芯棒插入毛管杯底，顺序通过一系列孔槽逐渐减小的辊式模架，顶轧成管。

这种生产方法设备投资少，可用连铸坯，能生产直径达1070mm、壁厚到200mm的特大特厚的无缝钢管，但生产效率低,壁厚比较厚，管长比效短。

出现CPE法的新工艺后,管坯经斜轧穿孔成荒管，收口后顶轧延伸成管，克服了传统方法的一些缺点，已成为无缝钢管生产中经济效益较好的方法。

挤压管生产：
首先将剥皮圆坯进行穿孔或扩孔，再经感应加热或盐浴加热，并在内表面涂敷润滑剂送入挤压机,金属通过模孔和芯棒之间环状间隙被挤成管材。

主要用于生产低塑性的高温合金管、异型管及复合管、有色金属管等。

这种方法生产范围广，但产量低。

近年来，由于模具材料、润滑剂、挤压速度等得到改进，挤压管生产也有所发展。

导盘轧管生产：
又称狄塞耳(Diessel)法。

穿孔后带长芯棒的毛管在导盘轧管机上轧成薄壁管材。

轧机类似二辊斜轧穿孔机，只是固定导板改成主动导盘。

由于用长芯棒生产，管材内壁光滑，且无刮伤；但工具费用大，调整复杂。

主要用于生产外径 150mm以下普通用途的碳素无缝钢管。

目前使用较少，也无很大的发展前景。

旋压管生产：
将平板或空心毛坯在旋压机上经一次或多次旋压加工成薄壁管材。

管子精度高，机械性能好，尺寸范围广，但生产效率低。

主要用于生产有色金属管材，但也越来越多地用于生产无缝钢管。

旋压管材除用于生产生活器具、化工容器和机器零件外，多用于军事工业。

70年代，采用强力旋压法已能生产管径达6000mm、直径与壁厚之比达 100 00以上的大直径极薄圆管和异形管件。

无缝管生产方法和简史
无缝钢管的生产方法很多。

无缝钢管根据交货要求，可用热轧(约占80～90％)或冷轧、冷拔（约占10～20％）方法生产。

热轧无缝钢管用的坯料有圆形、方形或多边形的锭、轧坯或连铸管坯，管坯质量对管材质量有直接的影响。

热轧无缝钢管有三个基本工序：①在穿孔机上将锭或坯穿成空心厚壁无缝钢管；
②在延伸机上将毛管轧薄，延伸成为接近成品壁厚的荒管；③在精轧机上轧制成所要求的成品管。

轧管机组系列以生产无缝钢管的最大外径来表示（见轧机）。

无缝钢管生产有近 100年的历史。

德国人曼尼斯曼兄弟于1885年首先发明二辊斜轧穿孔机，1891年又发明周期轧管机,1903年瑞士人施蒂费尔（R.
C.Stiefel）发明自动轧管机（也称顶头式轧管机），以后又出现了连续式轧管机和顶管机等各种延伸机，开始形成近代无缝钢管工业。

20世纪30年代由于采用了三辊轧管机、挤压机、周期式冷轧管机，改善无缝钢管的品种质量。

60年代由于连轧管机的改进，三辊穿孔机的出现，特别是应用张力减径机和连铸坯的成功，提高了生产效率，增强了无缝钢管与焊管竞争的能力。

70年代无缝钢管与焊管正并驾齐驱，世界钢管产量以每年 5％以上的速度递增。

中国1953年后重视发展无缝钢管工业，已初步形成轧制各种大、中、小型管材的生产体系。

铜管一般也采用锭坯斜轧穿孔、轧管机轧制、盘管拉伸工艺。

无缝钢管生产 manufacturing process of seamless tube and pi pe
用穿孔等方法生产周边无接缝的钢管或其他金属管和合金管。

无缝钢管的外径范围为 0.1～1425mm，壁厚为0.01～200mm。

除圆形管外,还有各种异形断面管和交断面管。

冷轧无缝钢管、冷拔无缝钢管生产：用于生产小口径薄壁、精密和异形管材。

生产特点是多工序循环工艺。

用周期式冷轧无缝钢管机冷轧,其延伸率可达6～8。

60年代开始向高速、多线、长行程、长管坯方向发展。

此外，小辊式冷轧管机也得到发展。

主要用于生产壁厚小于1mm极薄精密管材，冷轧设备复杂，工具加工困难，品种规格变换不灵活；通常采用冷轧、冷拔联合工艺，即先以冷轧减壁，获得大变形量，然后以冷拔获得多种规格。

无缝钢管
无缝钢管是用实心管坯经穿孔后轧制的。

1、生产制造方法
按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。

1.1、热轧无缝管一般在自动轧管机组上生产。

实心管坯经检查并清除表面缺陷，截成所需长度，在管坯穿孔端端面上定心，然后送往加热炉加热，在穿孔机上穿孔。

在穿孔同时不断旋转和前进，在轧辊和顶头的作用下，管坯内部逐渐形成空腔，称毛管。

再送至自动轧管机上继续轧制。

最后经均整机均整壁厚，经定径机定径，达到规格要求。

利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。

1.2、若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管，必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。

冷轧通常在二辊式轧机上进行，钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。

冷拔通常在
0.5～100T的单链式或双链式冷拔机上进行。

1.3、挤压法即将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内，穿孔棒与挤压杆一起运动，使挤压件从较小的模孔中挤出。

此法可生产直径较小的钢管。

2、用途
2.1、无缝管用途很广泛。

一般用途的无缝管由普通碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制，产量最多，主要用作输送流体的管道或结构零件。

2.2、根据用途不同分三类供应：a、按化学成分和机械性能供应；b、按机械性能供应；c、按水压试验供应。

按a、b类供应的钢管，如用于承受液体压力，也要进行水压试验。

2.3、专门用途的无缝管有锅炉用无缝管、地质用无缝管及石油用无缝管等多种。

3、种类
3.1、无缝钢管按生产方法不同可分为热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管等。

3.2、按外形分类有圆形管、异形管之分。

异形管除方形管和矩形管外，还有椭圆管、半圆管、三角形管、六角形管、凸字形管、梅花
形管等。

3.3、按材质的不同，分为普通碳素结构管、低合金结构管、优质碳素结构管、合金结构管、不锈管等。

3.4、按专门用途分，有锅炉管、地质管、石油管等。

4、规格及外观质量
无缝管按GB/T8162-87规定
4.1、规格：热轧管外径32～630mm。

壁厚 2.5～75mm。

冷轧(冷拔)管外径5～200mm。

壁厚2.5～12mm。

4.2、外观质量：钢管的内外表面不得有裂缝、折叠、轧折、离层、发纹和结疤缺陷存在。

这些缺陷应完全清除掉，清除后不得使壁厚和外径超过负偏差。

4.3、钢管的两端应切成直角，并清除毛刺。

壁厚大于20mm的钢管允许气割和热锯切割。

经供需双方协议也可不切头。

4.4、冷拔或冷轧精密无缝钢管《表面质量》参照GB3639-83。

5、化学成分检验
5.1、按化学成分和机械性能供应的国产无缝管，如10、15、20、25、30、35、40、45和50号钢的化学成分应符合GB/T699-88的规定。

进口无缝管按合同规定的有关标准检验。

09MnV、16Mn、15MnV 钢的化学成分应符合GB1591-79的规定。

5.2、具体分析方法参照GB223-84《钢铁及合金化学分析方法》的有关部分。

5.3、分析偏差参照GB222-84《钢的化学分析用试样及成品化学成分允许偏差》。

6、物理性能检验
6.1、按机构性能供应的国产无缝管，普通碳素钢按GB/T700-88的甲类钢制造(但必须保证含硫量不超过0.050%和含磷量不超过0.045%)，其机械性能应符合GB8162-87表内所规定的数值。

6.2、按水压试验供应的国产无缝管必须保证标准所规定的水压试
验。

6.3、进口无缝管的物理性能检验按合同规定的有关标准进行。

7、主要进出口情况
7.1、一般无缝管进口量很大。

主要进口国家是德国和日本。

欧洲国家如罗马尼亚、俄罗斯、瑞士、法国、西班牙、捷克、南斯拉夫、匈牙利等国都有进口。

还有少量从南美的阿根廷、墨西哥等国进口。

7.2、根据我国用货单位的不同要求，进口无缝管规格多达100多种，常见的规格有15922mm、1595mm、15918mm。

114.38mm、114.310mm、114.313mm。

长度一般为5～8m或4～7m不等。

主要是热轧碳结构，钢号为ST35.ST45及ST65。

进口规格直径最小的为305mm，最大的47813mm。

7.3、从法国和西班牙曾进口少量直径较小而壁薄的无缝管，如183mm，223mm、26.93mm等。

执行德国曼内斯曼钢管厂的一般规则。

7.4、从匈牙利和日本进口的无缝管，常参照DIN2448、DIN1629。

7.5、在进口索赔案例中，进口无缝管存在的质量问题主要有：化学成分不合格、压扁试验发生劈裂、抗拉强度低、出现严重锈蚀及凹坑等。

8、包装
按GB2102-88规定。

钢管包装分三种：捆扎、装箱、涂油捆扎或涂油装箱。