直缝焊管的成型工艺分类与成型质量控制

　　直缝电焊钢管以带钢为原料，通过一组成型机架连续成型为管状，然后用电阻加热或感应加热使带钢边缘部位处于熔融状态，在压力的作用下将接缝焊合而钢管。它能生产的产品大为Dmax<660.4mm，Smax<16mm，D/S>100。连续辊式成型是将管坯在具有轧辊孔型的多机架轧机上进行连续塑性弯曲而成管筒状，是一种应用广泛、的中、小口径电焊管成型方法。
一、辊式成型法分类
辊式成型法大致可以分成三类，即阶段成型法、自然成型法和立辊组成型法。
1.阶段成型法：阶段成型法是纵向由一系列成对孔型辊组成的成型法。它还可以按管坯横向成型特点分类和按管坯纵向成型特点分类。
(1)根据横向成型特点的分类：带钢在连续成型过程中依其横截面塑性弯曲的轨迹不同而可以分为带钢边部开始弯曲的边缘弯曲成型法、由带钢的中部开始弯曲的中心弯曲成型法、在带钢全宽上进行弯曲的圆周弯曲成型法以及双半径孔型弯曲成型法。
(2)根据管坯纵向成型的特点分类：按成型管底线的分布形式来划分，焊管成形也可以分成四种，即上山成型法、下山成型法、底线水平法和边缘线水平法。上山成型法产生的拉伸为大：下山成型法所产生的纵向拉伸应变在沿管坯宽度方向各部分的分布是均匀的，且边缘延伸为小。
(3)阶段成型方法的进步：目前在焊管成型方面开始采用如W反弯弯曲成型法(成型机组的前几架采用W反弯型轧辊)、F.F成型法(成型前段由4架组合平辊和6架群集立辊组成)等较为的成型方式，对成型质量起到了积极作用。
2.自然成型法：自然成型法也叫排辊成型法(CFE)，该成型法的特点是在成型过程中，沿纵向在管坯的边缘外侧配置了轧辊群，以控制边缘延伸。同时轧辊群又从外侧来束缚管坯的边缘，将边缘延伸作为压缩变形的形式来吸收，使带钢的成形过程接近于自然弯曲形状的成型法。因此它是一种既能防止边缘延伸，又能吸收边缘延伸的成型法，适用于成型中口径薄壁管(D>400mm)。
3.立辊组成型法：在纵向由一组立辊对成型过程的变形加以约束，它是一种兼容了阶段成型和排辊成型特点的成型法，其特点是：
(1)轧辊对带钢成型中纵向的拉伸作用小，使边部拉伸处于小状态。
(2)立辊组可以用来成型各种规格的管材而不必换辊，共用性好。
(3)立辊组均为被动辊，摩擦消耗小，故成型所需功率小。
二、成型质量的控制
将管坯弯曲成管筒状，当前端形成圆形时，后端仍为平面，因而带钢前端形成的圆断面将与垂直于带钢纵长的平面倾斜一个角度a。为了使带钢由平面连续成型为圆管状，带钢管坯的边缘在成型过程中就受到了拉伸作用。成型变形区L越长，则a就越小，边缘的拉伸变形也就越小。反之带钢边缘的拉伸变形就越大。当拉伸应力很大或拉伸变形很大时，在外力后变形不能全部，以致于产生较大的残余变形，成型后的管筒就会在边缘处产生波浪弯，从而影响到焊缝质量。因此我们在制定成型工艺时，首先应考虑带钢边缘在成型过程中产生小的拉伸，不至于产生残余变形。