[发明专利]一种全管体扩径螺旋焊管的加工方法

说明书

本发明属于螺旋焊管制造技术领域，特别涉及一种全管体扩径螺旋焊管的加工方法。一种全管体扩径螺旋焊管的加工方法，通过对钢卷进行拆展与矫平，对焊连接，粗铣及精铣，螺旋焊管成型及预焊，管坯等离子切割，内、外精焊，全管体分段式扩径，管端焊缝修磨，X射线连续检测、水压试验及超声探伤，完成螺旋焊管加工。本发明通过对螺旋焊管进行全管体分段式扩径，可使管体相同位置获得多次扩径，提高扩径后钢管几何尺寸的稳定性，提高整管几何尺寸的一致性，同时降低管材残余应力，提高螺旋焊管产品质量。

技术领域

本发明属于螺旋焊管制造技术领域，特别涉及一种全管体扩径螺旋焊管的加工方法。

背景技术

随着管道技术的不断发展，现场施工开始逐步应用管道环向焊缝的半自动、全自动焊接技术。管道施工对螺旋焊管几何尺寸的要求越来越严格，稳定的管径尺寸以及较低的不圆度，不仅可以大幅提高管道环焊对口的效率，同时，低错边量的环焊焊接接头形貌也可提升环焊缝力学性能。

目前，传统螺旋焊管采用管端扩径工艺，仅对钢管端口150mm范围进行扩径，以保证不同钢管管端几何尺寸的一致性，但扩径后管端与管体的几何尺寸会出现一定差异，API标准中允许管端与管体直径的尺寸差异；而管道现场施工时，常会依据实际工况需求将钢管按照所需长度切断后进行对接环焊；对于直缝焊管，由于其采用全管体扩径，钢管全管体尺寸一致性好，对施工影响小；而螺旋焊管，由于其并不采用全管体扩径工艺，管端与管体的尺寸差异会直接影响环焊对接施工的效率与质量。

发明内容

为了克服现有螺旋焊管采用管端扩径加工工艺后管端留有残余应力，未经扩径的管体部分仍存在一定的椭圆度，会造成管端与管体在几何尺寸上出现一定差异的问题，本发明的目的是提供一种全管体扩径螺旋焊管的加工方法，通过对螺旋焊管进行分段全管体扩径，提高整管几何尺寸的一致性，同时降低管材残余应力；扩径所产生的形变强化能进一步提升钢管屈服强度，提高螺旋焊管产品质量。

本发明的技术方案在于：一种全管体扩径螺旋焊管的加工方法，包括如下步骤：

S1：拆卷及矫平；将钢卷放入拆卷机中拆展，并将拆展后的钢带送入矫平机进行矫平；

S2：对焊连接；具体过程为：分别将S1中矫平的钢带的板尾、板头切除，然后依次对钢带的板头、板尾对焊连接，对焊过程中采用气保焊工艺；

S3：粗铣及精铣；采用两组铣边机对矫平处理后的钢带边缘进行加工处理，具体过程为：第一组铣边机用于将钢带边缘铣削整齐，第二组铣边机用于加工钢带的X型内焊坡口、外焊坡口；

S4：螺旋焊管成型及预焊；

采用外控式螺旋成型工艺将S3中处理后钢带经辊压装置后加工成管坯；预焊采用气保焊工艺，气体配比为50%CO₂+50%Ar，气体流量为120L/min，焊接电流为550~680A，电压为28.5~28.7V，焊接速度为3m/min；

S5：管坯等离子切割；采用等离子切割将预焊后的管坯切割为10~12m的钢管，对钢管进行清渣；

S6：将S5中处理的钢管在精焊平台上进行内、外精焊，形成螺旋焊管，内、外精焊后对螺旋焊管进行清渣；

S7：采用分段式扩径工艺，对S6中得到的螺旋焊管全管体机械扩径；螺旋焊管扩径起始端800mm范围内扩径率为0.6%~1.0%，螺旋焊管管体扩径率为0.5%~0.9%，螺旋焊管扩径终止端800mm范围内扩径率为0.4%~0.8%；

S8：对扩径后的螺旋焊管进行管端焊缝修磨；

S9：对螺旋焊管进行X射线连续检测及水压试验，合格后进行管端平头倒棱，并对螺旋焊管焊缝及母材超声波探伤及管端拍片；

S10：对S9处理后的螺旋焊管进行称重测长，完成螺旋焊管加工。

所述S3中，内焊坡口角度加工为60°~70°，外焊坡口角度加工为60°~70°，钝边控制在6mm~8mm。