原料檢驗 → 分條縱剪 → 成型制管 → 焊接 → 冷卻 → 整形定徑 → 切斷 → 表面處理 → 檢驗 → 包裝入庫
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原料選擇:
常用材質(zhì)為 304、316L、201 等奧氏體不銹鋼,原料形態(tài)為冷軋或熱軋不銹鋼鋼帶(卷),需符合 GB/T 3280、GB/T 4237 等標(biāo)準(zhǔn)。
? 關(guān)鍵參數(shù):鋼帶厚度(0.3-3.0mm 為主)、寬度(根據(jù)成品管徑定制)、屈服強度(≥205MPa)、表面粗糙度(≤Ra1.6μm)。
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原料檢驗:
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外觀:無裂紋、銹蝕、油污、波浪邊等缺陷;
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尺寸:厚度公差 ±0.02mm,寬度公差 ±0.1mm;
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力學(xué)性能:拉伸試驗、硬度測試(HV 150-200 為宜)。
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設(shè)備:縱剪分條機(精度 ±0.1mm)。
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工藝要點:
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根據(jù)目標(biāo)管徑計算鋼帶寬度(公式:鋼帶寬度 = π×(外徑 - 壁厚));
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刀片間隙調(diào)整(0.05-0.1mm),避免邊緣毛刺或撕裂;
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分條后鋼帶需校平,確保后續(xù)成型精度。
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設(shè)備:輥式成型機(多組軋輥逐步彎曲成型)。
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工藝步驟:
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預(yù)彎:鋼帶邊緣初步彎曲,形成 U 型;
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精成型:通過多組軋輥連續(xù)軋制,逐步成型為圓管或異型管(方管、矩形管等);
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對縫:調(diào)整邊緣對齊,間隙≤0.1mm,避免焊接錯邊。
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關(guān)鍵控制:
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軋輥表面硬度(HRC 58-62),定期檢查磨損(磨損量>0.05mm 需更換);
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成型速度(5-20m/min,根據(jù)壁厚調(diào)整,薄壁管需低速防止變形);
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潤滑:使用食品級潤滑油(如棕櫚油),減少摩擦熱和表面劃傷。
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常用焊接方法:
方法
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適用范圍
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特點
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參數(shù)示例
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TIG 焊
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薄壁管(≤2mm)
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電弧穩(wěn)定,熔深均勻,需填充焊絲,保護氣體為純氬(純度≥99.99%)。
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電流 80-150A,速度 8-15m/min
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高頻焊
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中厚壁管(1-5mm)
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焊接速度快(20-50m/min),無填充材料,需控制高頻電源頻率(50-400kHz)
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輸入功率 50-150kW,擠壓輥壓力 5-10kN
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MIG 焊
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厚壁管(>2mm)
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可使用混合氣體(Ar+5% N?),熔敷效率高,需注意飛濺控制。
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電流 200-300A,氣體流量 15-25L/min
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焊接質(zhì)量控制:
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焊縫位置:居中,偏移量≤0.5mm;
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保護氣體流量:避免空氣侵入導(dǎo)致氧化(如 TIG 焊背面需通氬氣保護);
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焊后立即清理飛濺(可用不銹鋼絲刷或機械打磨)。
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冷卻方式:
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薄壁管:空冷或水冷(水溫≤30℃,避免急冷導(dǎo)致應(yīng)力集中);
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厚壁管:水冷(循環(huán)水系統(tǒng),配備過濾裝置,防止水垢堵塞)。
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定徑整形:
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設(shè)備:輥式定徑機或拉拔機,精度控制外徑公差 ±0.1%,直線度≤1mm/m;
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工藝:通過多組定徑輥對焊管進行校直和尺寸修正,消除焊接變形。
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切斷:
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設(shè)備:砂輪切割機或等離子切割機(精度 ±0.5mm),切割后端面去毛刺(倒角 15°-30°);
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長度要求:定尺長度公差 ±5mm(根據(jù)客戶需求定制)。
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表面處理:
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焊道處理:打磨焊縫至與母材平齊(粗糙度≤Ra3.2μm);
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酸洗鈍化:浸入酸液(如 HNO? 20%+HF 5%)5-10 分鐘,去除氧化皮,形成鈍化膜;
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拋光:機械拋光(粗拋→精拋,鏡面拋光可達 Ra≤0.2μm),適用于裝飾管或食品級管道。
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尺寸檢驗:外徑、壁厚(千分尺,每米測 3 點)、長度、直線度;
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外觀檢查:焊縫連續(xù)性、表面劃傷(深度≤壁厚 10% 且≤0.1mm)、凹陷(直徑>10mm 時深度≤1% 外徑);
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壓力測試:水壓試驗(壓力 = 2× 設(shè)計壓力,保壓 30 秒無泄漏)或氣密性測試(氣壓 0.6MPa,肥皂水檢漏);
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無損檢測:渦流探傷(ET)或超聲波探傷(UT),檢測內(nèi)部裂紋、未熔合等缺陷。
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成型環(huán)節(jié):
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鋼帶邊緣不得有缺口或裂紋,否則易在成型時開裂;
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軋輥需定期清潔(每班一次),避免鐵屑殘留導(dǎo)致表面劃傷。
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焊接環(huán)節(jié):
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不同材質(zhì)需匹配焊接參數(shù)(如 316L 焊接時需降低熱輸入,防止晶間腐蝕);
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焊機接地電阻≤4Ω,避免高頻干擾影響焊縫質(zhì)量。
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表面處理:
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酸洗后需立即用清水沖洗(間隔≤2 分鐘),防止酸液殘留腐蝕;
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拋光輪需使用不銹鋼專用(避免碳鋼污染,導(dǎo)致生銹)。
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軋輥與模具:每日檢查磨損情況,定期涂抹防銹油(停機超過 24 小時需覆蓋保護膜);
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冷卻系統(tǒng):每周清理水箱雜質(zhì),每月檢測水質(zhì)(電導(dǎo)率≤100μS/cm);
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電氣系統(tǒng):高頻焊機需配備穩(wěn)壓器(電壓波動≤±5%),防止功率不穩(wěn)定影響焊接。
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安全操作:
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焊接時佩戴防紫外線護目鏡、絕緣手套,避免弧光灼傷和觸電;
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酸洗區(qū)域需通風(fēng)良好,配備中和池(NaOH 溶液應(yīng)急處理泄漏酸液)。
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環(huán)保要求:
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廢潤滑油、廢酸液需分類收集,委托有資質(zhì)的機構(gòu)處理;
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拋光粉塵需通過集塵裝置收集(除塵效率≥95%),避免大氣污染。
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厚壁管生產(chǎn):成型時增加預(yù)彎次數(shù),焊接采用多層多道焊,控制層間溫度≤150℃;
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高精度管(如醫(yī)療用管):定徑后增加校直工序(誤差≤0.05mm/m),表面拋光至鏡面級別;
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低溫環(huán)境生產(chǎn):原料提前預(yù)熱至 15℃以上,防止鋼帶脆斷。
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中國標(biāo)準(zhǔn):GB/T 12771《流體輸送用不銹鋼焊接鋼管》、GB/T 18704《結(jié)構(gòu)用不銹鋼焊接鋼管》;
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國際標(biāo)準(zhǔn):ASTM A312《無縫和焊接奧氏體不銹鋼管》、EN 10217-7《壓力用焊接鋼管》;
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定制要求:根據(jù)客戶行業(yè)(如食品、醫(yī)藥、化工)提供對應(yīng)認(rèn)證(如 FDA、3A、PED)。
問題現(xiàn)象
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可能原因
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解決措施
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焊縫氣孔
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保護氣體不足 / 潮濕
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檢查氣路密封性,更換干燥氣體(露點≤-40℃)
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管子橢圓度超差
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定徑輥間隙不均
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重新校準(zhǔn)輥距,增加校直次數(shù)
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表面酸洗后發(fā)黃
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酸液濃度不足 / 停留時間過長
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調(diào)整酸液配比(HNO?:HF=4:1),控制時間 5-8 分鐘
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焊接裂紋
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熱輸入過高 / 應(yīng)力集中
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降低焊接速度,成型前進行去應(yīng)力退火(480℃×1 小時)
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不銹鋼焊管生產(chǎn)需兼顧精度、耐腐蝕性和表面質(zhì)量,核心在于成型與焊接工藝的穩(wěn)定性控制。通過標(biāo)準(zhǔn)化操作、設(shè)備精準(zhǔn)維護及全流程質(zhì)量檢驗,可有效提升產(chǎn)品合格率,滿足高端領(lǐng)域(如航空航天、核電)的應(yīng)用需求。生產(chǎn)中需持續(xù)優(yōu)化工藝參數(shù),結(jié)合數(shù)字化監(jiān)控(如焊接電流實時監(jiān)測系統(tǒng)),實現(xiàn)智能化生產(chǎn)升級。
以上內(nèi)容可根據(jù)具體生產(chǎn)線設(shè)備型號、產(chǎn)品規(guī)格及行業(yè)要求進一步細化,建議在實際生產(chǎn)前進行工藝驗證和首件檢驗。