[发明专利]一种薄璧螺旋复合钢管的制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合钢管的焊接工艺，尤其涉及一种薄璧螺旋复合钢管的制作工艺，属于压力容器金属焊接工艺。

背景技术

金属复合管作为耐腐蚀、高强度、高刚性的新型材料，用途广泛，在流体输送用领域，双金属复合管具有耐腐蚀、耐高温、低温脆性好，膨胀系数小等优点，目前国内对于中、厚双金属复合板的焊接已做过大量研究，如专利申请号为201120183537.8（2011-06-01）的中国专利描述了一种钢基三层复合钢管，但是该专利只涉及一些钢管结构并未复合管的制作工艺做详细描述，另外，对于某些特殊用压力容器所需要的较长的管道，通常不能采用常规直焊方法，目前最常用的是螺旋管制作工艺，该工艺具有投资低、生产品种多等优点，但是该工艺应用在薄璧复合金属管道上还有许多问题需要解决。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题，提供一种薄璧螺旋复合钢管的制作工艺，本发明制作工艺制备的压力容器薄璧复合钢管不仅具有优异的综合力学性能，还且制备相同容量的钢管还具有使用材料少，成本低的优点。本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种薄璧螺旋复合钢管的制作工艺，所述复合钢管是由低合金结构钢的基层和奥氏体不锈钢的复层所组成，所述复合钢管管长为3000-12500mm,管直径为400-500mm，基层的厚度为4-6mm,复层的厚度为0.3-1mm；所述复合钢管的制作包括：备料检验、拆卷、矫平、剪切对焊、剪边、铣边、预弯、成型、内外焊、切管、外观检测、平头倒棱；

所述成型是：将预弯后的钢带通过递送机由输入导板送入三辊成型机进行成型，输入导板的两侧导板的辊面水平高度与与钢带递送高度一致，输入导板的上下导板的辊面间距大于钢板厚度的2～4mm，递送机压力为1～4Mpa；成型时外控辊的成型角度调整偏差为0～2°，1号辊梁的倾角为3号辊梁倾角的0.5～0.7倍，1号辊梁与3号辊梁之间间距为20mm～120mm，当钢管自由边与递送边在咬合时，用手工电弧焊对焊缝点焊，当钢管直径在标准范围内并且稳定时，开始实施自动焊。

本发明钢管直径在标准范围内中标准范围是指钢管成品直径的标准范围，该成品直径是根据需要可以调整的；本发明根据钢板进入成型机的顺序依次标号为1号辊、2号辊和3号辊。

本发明复合钢管是由低合金结构钢的基层和奥氏体不锈钢的复层所组成，而且该复合钢管管长为3000-12500mm,管直径为400-500mm，基层的厚度为4-6mm,复层的厚度为0.3-1mm，属于薄璧螺旋复合钢管的制作，因此与普通复合钢管制作工艺相比，存在以下焊接难点：1、虽然螺旋管制作工艺非常适合长管制作，但是在螺旋管制作中会有预弯和成型步骤，这些步骤都对焊接工艺提出了更高的要求，因为相对传统的单层螺旋管焊接，复合钢管在成型过程中需要把握更精准的弯曲度和弯曲工艺，这样才会保证在后续焊接中不会引起力学性能以及复合管之间结合力的下降，尤其是薄璧复合管，需要特别考虑成型工艺，以免在后续焊接工艺中产生变形；2、材料为低合金结构钢与奥氏体不锈钢组成，因此在焊接过程中由于碳素钢比不锈钢的含碳量多，碳素钢对焊缝的稀释作用较强，使融合区的脆性层中的铬、镍量减小，其组织很容易成为高硬度的马氏体，增加脆性。3、该复合钢管属于典型的薄璧管，焊接过程中易出现变形、焊接氧化、热裂纹等缺陷。

为解决上述问题，本发明采用三辊成型机进行成型处理，对薄璧螺旋复合钢管成型工艺中成型角度、成型辊梁、内承盘、输入导板、旋转立辊做了调整做了相应调整,其中，成型辊梁角度允许偏差为±2°，外控辊的成型角度调整偏差为0～2°，具体角度计算如下：

 (1)前桥(后桥)角度与1号成型辊的角度相等，具体计算如下：

                            B

a₁＝cos^－1                                                               

                       л（D－S）

 其中，B代表钢带工作宽度，mm;

 D代表钢管中径，mm; 

 S代表钢管周长，mm；

(2)2号成型辊的角度具体计算如下:

                   л（D－2×S）×sina₁

      a₂＝tg^－1

B