炉焊管

表面有接缝的钢管

炉焊管是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后再焊接成的、表面有接缝的钢管。制造连续炉焊管时要求带钢宽度方向的加热温度有所差别，也就是说，带钢边缘的加热温度要比带钢中间的温度高。带钢边缘的加热温度较高是为了保证焊接质量，而带钢中间的加热温度较低是为了在用成型焊接机将带钢从加热炉中拉出时能保持带钢的强度。

简介

炉焊管是指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后再焊接成的、表面有接缝的钢管。按焊接方法不同可分为电弧焊管、高频或低频电阻焊管、气焊管、炉焊管、邦迪管等。按焊缝形状可分为直缝焊管和螺旋焊管。电焊钢管用于石油钻采和机械制造业等。炉焊管可用作水煤气管等，大口径直缝焊管用于高压油气输送等；螺旋焊管用于油气输送、管桩、桥墩等。焊接钢管比无缝钢管成本低、生产效率高。

直缝焊管生产工艺简单，生产效率高，成本低，发展较快。螺旋焊管的强度一般比直缝焊管高，能用较窄的坯料生产管径较大的焊管，还可以用同样宽度的坯料生产管径不同的焊管。但是与相同长度的直缝管相比，焊缝长度增加30~100%，而且生产速度较低。因此，较小口径的焊管大都采用直缝焊，大口径焊管则大多采用螺旋焊。

生产特点

炉焊法生产钢管是将带钢加热至1350~1400℃的焊接温度，然后通过下图《炉焊管过程示意图》所示的成刿焊接机受压成型并焊接成钢管。

连续式炉焊管机组是高生产率生产焊管设备，按生产的产品规格范围可将机组分为大型（425~100mm）、中型（Φ15—75mm）和小型（Φ5~40mm）三种。这种机组牛产效率高、成本低、机械化及自动化程度高，速度高达420~680m/min，一套机组的生产率比同规格电焊管机组约高6～7倍。炉焊管成本比电焊管约低20%，比无缝管低30%。但焊缝强度较电焊管低，一般仅限于焊接低碳的沸腾钢管，主要用作水煤气管、电缆护管及结构用管等。但由于炉焊管的能耗大，它的进一步发展受到限制。

炉焊管生产线

连续式炉焊管机组的生产线由焊管坯准备装置、加热炉、成型焊接机、飞锯、定减径及其他精整设备等组成。焊管坯（带钢）经开卷、矫平、切头、对焊和刮除毛刺等工序后，进入活套装置储存。由活套装置输出的带钢经预热炉预热，再经加热炉加热至焊接温度。加热炉为细长形式的通道，即隧道三段式或四段式加热炉，其有效长度为30~60m，宽度为730~ 830mm。带钢在炉内加热的特点是边部温度比中部温度高40~ 50℃。这一温度是保证稳定的焊接压力、焊缝质量的一个重要因素。

出炉后的带钢由两侧喷嘴对带钢侧边进行第一次喷吹空气以提高带钢边缘温度，同时去掉带钢侧表面的氧化铁皮。随后带钢经过由6~ 14机架组成的成型焊接机进行成型、焊接。成型焊接机为二辊式，第一架为立辊，第二架为水平辊。依次交替布置，在第一对立辊机架孔型中带钢弯曲成近似于马蹄形管坯，其圆心角为270°，开口应朝下以防止熔渣掉人管内。在第1—2机架间设有喷嘴，喷嘴上部钻有小孔使空气喷到管坯边缘上，借助铁氧化时放出的热量使管坯边缘温度升温，以便第二机架进行锻接。喷吹还可清除管坯边缘氧化铁皮及其他杂质，并对带钢进行导向和定位，防止焊缝扭曲。第二架以后各架均起到减径作用，每机架的减径率约为5%一8%。经减径后的钢管进行锯切、定径、冷却，依次进行精整、试验、检查、打印、涂油等工序，即可出厂。

炉焊管生产问题分析

从连续炉焊方法问世至今已有五十多年，在其发展过程中，不论工艺和设备都有了很大的改进，采用了一些有效的措施，使得炉焊管的质量有了很大改善，生产能力也大幅度地提高了。炉焊管的使用范围也在不断扩大。现就其主要方面叙述如下：

1、用切开的带钢作原料

作为炉焊管的原料，一般都是用单幅的整轧窄带钢。直到现在，美国还有一些炉焊管机由窄带钢轧机供料，美国厂家认为这对保证焊缝质量有好处。苏联也有人认为，用单幅窄带钢生产炉焊管可以得到更好的焊接质量，生产过程也比较稳定，可以改善机组的生产技术指标。但是，为了生产炉焊管用的整轧窄带钢就必须设置管坯带钢轧机，按要求的宽度轧制各种规格的窄带，因此建设费用大，成本也高。

从五十年代起，由于宽带钢质量的提高，炉焊时又采取了氧气吹边和加大压下量等措施，炉焊管生产中已开始使用切开的带钢作原料，用切开的带钢生产炉焊管。

2、用氧气吹边提高焊接质量

带钢从加热炉中出来以后以及在进入焊接机架以前，要对带钢边部进行吹刷，去掉氧化物并提高边部的温度，以保证焊接质量。过去，吹刷带钢边部是用压缩空气。多年来，一些国家就已开始采用空气一氧气联合吹刷的办法，取得了良好的效果。苏联从1970年才开始试验用氧气吹边，并在1972年开始运用到生产中。

用氧气吹边可以强化带钢边缘铁的氧化过程，使焊接表面的温度升高而又不致扩大过热区的宽度，同时吹边气流又能将表面的非金属夹杂氧化物吹刷掉，从而显著地改善了焊缝质量，使钢管的工艺性能（压扁和扩口试验）提高50%到一倍。炉焊管的钢种范围所以能够扩大、低合金高强度钢所以能够用来制造炉焊管，采用氧气吹边是一个重要的因素。

3、加热炉增加预热室提高热效率

连续炉焊管机组的加热炉具有细长的炉型，并且由于加热制度的特点，其热效率不高。一般来说，这种炉子的热利用率只有28%左右。为了提高热效率，六十年代以后新建的机组，都增加了预热带钢的预热炉或预热室。有的是在加热炉前面设置一座单独的预热炉（如美国琼斯一劳林钢公司），有的则在加热炉的侧面或上面设置预热室，利用加热炉的废气来预热带钢。这样可以使热的利用率提高到35%左右。如果再增加余热锅炉，则热的利用率尚可提高到65.3%。

增加预热室的方法比那种使带钢在加热炉内打套进行加热的办法好，因为后者虽然简单一些，但却使带钢边部和中部的温差减小了，而这对焊缝质量是十分不利的。

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