热轧无缝钢管的生产方法
热轧无缝钢管工艺流程
热轧无缝钢管工艺流程热轧无缝钢管是一种常用的钢铁制品，广泛应用于石油、天然气、化工、电力、航空等领域。
本文将详细描述热轧无缝钢管的工艺流程，包括原材料准备、加热和轧制、冷却和修边等步骤。
1. 原材料准备热轧无缝钢管的原材料通常为圆坯（也称为毛坯）。
圆坯是通过连铸或锻造制成的，其直径和长度根据不同规格的钢管需求而定。
在生产之前，需要对圆坯进行外观检查和化学成分分析，确保其质量符合要求。
2. 加热和轧制2.1 加热圆坯需要经过加热处理，以提高其塑性和可变形性。
加热通常采用感应加热或火焰加热的方式进行。
在感应加热中，圆坯通过感应线圈中的电流产生涡流，并且由于涡流效应而发生加热。
火焰加热则是利用火焰的高温将圆坯加热至适当的温度。
2.2 轧制加热后的圆坯被送入轧机，经过一系列的轧制工序进行塑性变形。
首先，圆坯通过粗轧机进行初步轧制，将其直径减小到一定程度。
然后，通过中间轧机和精轧机进行进一步的轧制，使钢管直径逐渐减小，并且壁厚逐渐增加。
在这个过程中，可以根据需要使用多辊轧制机、斜辊轧制机等不同类型的设备。
3. 冷却和修边3.1 冷却经过轧制后的钢管需要进行冷却处理，以恢复其力学性能和尺寸稳定性。
通常采用水冷或气冷的方式进行。
水冷可以快速降低钢管温度，并且具有良好的冷却效果；气冷则相对较慢，但可以避免钢管表面出现水迹等问题。
3.2 修边经过冷却处理后的钢管可能存在一些缺陷或不规则形状，需要进行修边操作。
修边主要是通过切割或磨削等方式将钢管两端的不规则部分去除，使其具有一定的平整度和尺寸精度。
4. 检测和包装4.1 检测热轧无缝钢管在生产过程中需要进行多种检测，以确保其质量符合要求。
常见的检测方法包括尺寸检测、外观检查、化学成分分析、力学性能测试等。
通过这些检测手段，可以对钢管的尺寸、表面质量、化学成分和力学性能等进行全面评估。
4.2 包装经过检测合格的热轧无缝钢管需要进行包装，以便运输和储存。
常见的包装方式包括捆扎包装、打包包装等。
钢管生产工艺
3.3无缝钢管工艺流程图
四、焊管生产工艺
4.1焊接钢管
定义
• ◆焊接钢管即有缝钢管，其生产是将管坯（钢板和钢带）用各种
成型方法弯卷成要求的横断面形状和尺寸的管筒，再用不同的焊 接方法将焊缝焊合而得到钢管的过程
特点 • 产品精度高，尤其是壁厚精度 • 主题设备简单，占地小 • 生产上可以连续化作业 • 生产灵活、机组的产品范围宽
4.2.1直缝高频焊管（ERW）
将热轧卷板经过成型机成型后，利用 高频电流的集肤效应和邻近效应，使管坯 边缘加热熔化，在挤压辊的作用下进行 压力焊接来实现生产的
பைடு நூலகம்
4.2.2高频焊管工艺流程图
4.3.1螺旋钢管生产工艺
1、螺旋钢管原材料即带钢卷、焊丝、焊剂。 2、成型前带钢经过矫平、剪边、刨边，表面清 理输送和予弯边处理。 3、采用焊缝间隙控制装置来保证焊缝间隙满足 焊接要求，管径、错边量和焊缝间隙都得到严 格的控制。 4、切成单根钢管后，每批钢管头三根要进行严 格的首检制度，检查焊缝的力学性能，化学成 份，溶合状况，钢管表面质量以及经过无损探 伤检验，确保制管工艺合格后，才能正式投入 生产。
4.4.2.1UOE直缝埋弧焊管成型工艺
UOE直缝埋弧焊钢管成型工艺的三大主成形工序包括: 钢板预弯边、U 成型及O 成型。各工序分别采用专用的成 型压力机,依次完成钢板边部预弯、U成型及O成型三道工 序,将钢板变形成为圆形管筒。如图：
4.4.2.2JCOE直缝埋弧焊管成型工艺
成型：在JC0 成型机上经过多次步进冲压，首先将钢板的一半压 成“J，，形，再将钢板的另一半压成“J”开，形成 C”形， 最后从中部加压从而形成开口的“0”形管坯。如图：
4.4.3直缝埋弧焊钢管生产工艺流程图
无缝不锈钢管制作工艺
无缝不锈钢管制作工艺无缝不锈钢管的制造工艺可以大致分为两类：热轧（挤压）无缝钢管和冷拔（轧制）无缝钢管。
这两类工艺在细节上有所不同，但都是为了获得高质量的无缝钢管。
一、热轧（挤压）无缝钢管的制作工艺如下：1、圆管坯：这是无缝钢管的原材料，一般由钢锭或者钢坯经过热轧或挤压成一定尺寸的圆形截面。
这是无缝钢管制造的第一步，坯料的质量直接影响到后续工艺的效果。
2、加热：将管坯加热到一定温度，使其软化，以便进行后续的穿孔和轧制。
加热过程需要严格控制温度，以确保坯料的软化效果。
3、穿孔：将加热后的管坯穿孔，形成空心钢管。
这是无缝钢管制造的关键步骤之一，穿孔的效果直接影响到钢管的内部质量。
4、三辊交叉轧制、连续轧制或挤压：根据工艺要求，使用三辊轧机、连续轧机或挤压机对钢管进行轧制或挤压，以得到所需的外径和壁厚。
这一步骤需要精确控制轧制力度和速度，以保证钢管的尺寸精度。
5、管道剥离：将钢管从穿孔中拔出。
这一步骤需要保证钢管的表面光滑，无划痕等缺陷。
6、上浆（或减量）：在钢管表面涂抹润滑剂或其他材料，以减小轧制过程中的摩擦力。
这有助于提高轧制效率，降低能耗。
7、冷却：将钢管冷却至一定温度，使其保持所需的形状和性能。
冷却速度和温度控制是关键，过快的冷却可能导致钢管变形。
8、矫直：对钢管进行矫直，以消除轧制过程中产生的弯曲和扭曲。
矫直质量直接影响到钢管的直线度和平整度。
9、水压试验（或探伤）：对钢管进行水压试验或无损探伤，以确保其密封性能和无缺陷。
这是质量控制的重要环节。
10、标记：在钢管上打上标记，包括规格、生产日期等。
这有助于区分不同型号和生产批次的钢管。
11、仓储：将钢管储存起来，以备后续的处理或使用。
合理的仓储条件可以保证钢管的质量稳定。
二、冷拔（轧制）无缝钢管的制作工艺如下：1、圆管坯：与热轧（挤压）无缝钢管的坯料相同。
2、加热：将管坯加热到一定温度，使其软化。
3、穿孔：将加热后的管坯穿孔，形成空心钢管。
4、退火：使钢管软化，以减小轧制过程中的变形阻力。
无缝钢管
无缝钢管无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的圆形，方形，矩形钢材。
无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。
无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。
目录用途钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。
钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。
10、船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I级耐压管系、Ⅱ级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。
碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450℃，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450℃。
11、汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。
12、柴油机用高压油管（GB3093-2002）是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管。
13、液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。
14、冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-2000）是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。
选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。
15、结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-2002）是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。
热轧钢管生产工艺流程
热轧钢管生产工艺流程2.１一般工艺流程热轧无缝钢管的生产工艺流程包括坯料轧前准备、管坯加热、穿孔、轧制、定减径和钢管冷却、精整等几个基本工序。
当今热轧无缝钢管生产的一般主要变形工序有三个：穿孔、轧管和定减径；其各自的工艺目的和要求为：2。
1．1穿孔：将实心的管坯变为空心的毛管;我们可以理解为定型,既将轧件断面定为圆环状；其设备被称为穿孔机.对穿孔工艺的要求是：首先要保证穿出的毛管壁厚均匀，椭圆度小，几何尺寸精度高；其次是毛管的内外表面要较光滑,不得有结疤、折叠、裂纹等缺陷；第三是要有相应的穿孔速度和轧制周期，以适应整个机组的生产节奏，使毛管的终轧温度能满足轧管机的要求.2。
1.2轧管：将厚壁的毛管变为薄壁(接近成品壁厚)的荒管；我们可以视其为定壁，即根据后续的工序减径量和经验公式确定本工序荒管的壁厚值；该设备被称为轧管机。
对轧管工艺的要求是：第一是将厚壁毛管变成薄壁荒管（减壁延伸）时首先要保证荒管具有较高的壁厚均匀度；其次荒管具有良好的内外表面质量。
2.１．3定减径(包括张减):大圆变小圆，简称定径;相应的设备为定(减）径机,其主要作用是消除前道工序轧制过程中造成的荒管外径不一（同一支或同一批），以提高热轧成品管的外径精度和真圆度。
对定减径工艺的要求是：首先在一定的总减径率和较小的单机架减径率条件下来达到定径目的,第二可实现使用一种规格管坯生产多种规格成品管的任务,第三还可进一步改善钢管的外表面质量.2０世纪80年代末,曾出现过试图取消轧管工序，仅使用穿孔加定减的方法生产无缝钢管，简称CPＳ，即斜轧穿孔和张减的英文缩写），并在南非的Ｔｏsa厂进行了工业试验,用来生产外径:３3.4～179。
８ｍm,壁厚3。
４~25mm的钢管，其中定径最小外径为１０1.６mm；张减最大外径我1０1。
6mm。
经过实践检验，该工艺在产生壁厚大于1０ｍｍ的钢管时质量尚可，但在生产壁厚小于８mm的钢管时通过定径、张减不能完全消除穿孔毛管的螺旋线，影响了钢管的外观质量.在随后的改造中不得不在穿孔机于定减径机之间增设了一台ＭINI-ＭＰM(4机架）来确保产品质量.２。
无缝钢管的轧制
硬度检测
检测无缝钢管的硬度，以评估其材料的硬度和工艺处理效果。
06
无缝钢管的未来发展与 挑战
新技术应用
01
自动化和智能化技术
02
新材料应用
随着工业4.0和智能制造的发展，无缝 钢管轧制过程将更加自动化和智能化 ，提高生产效率和产品质量。
随着新材料技术的不断发展，新型材 料如高强度、高耐腐蚀性、高导电性 等材料将逐渐应用于无缝钢管的生产 中，满足更广泛的应用需求。
03
高效轧制技术
研究和发展更高效的轧制技术，如高 速轧制、低温轧制等，以降低能耗和 减少生产成本。
环保要求
严格的环境法规
随着全球环保意识的提高，各国政府将制定更为严格的环保法规， 要求无缝钢管行业降低污染排放和提高资源利用率。
绿色生产技术
无缝钢管企业需要积极推广和应用绿色生产技术，如废气处理、废 水循环利用等，以实现清洁生产和可持续发展。
根据无缝钢管的用途和要求选 择合适的表面处理方法
外观检测
01
02
03
表面质量
检查无缝钢管表面是否光 滑、无划痕、无裂纹、无 气泡等缺陷。
颜色均匀性
检查无缝钢管的颜色是否 均匀一致，无明显色差。
弯曲度
检查无缝钢管的直线度和 弯曲度，确保满足工艺要 求。
轧辊调整
轧辊间距
01
根据不同规格和工艺要求，调整轧辊间距，确保钢管的壁厚和
直径符合标准。
轧辊硬度
02
选择合适的轧辊硬度，以适应不同材质和规格的钢锭，提高轧
制效率和产品质量。
轧辊平衡
03
确保轧辊在高速旋转时保持平衡，减少振动和噪音，延长轧辊
使用寿命。
03
无缝钢管的轧制过程
热轧无缝钢管生产作业指导书
热轧无缝钢管生产作业指导书一、作业概述二、工艺流程1.准备工作：确认原材料、设备、工具等准备就绪。
2.加热：将钢坯加热至适宜的温度。
3.穿孔：使用穿孔机进行穿孔操作，将加热后的钢坯穿孔形成管壳。
4.轧制：通过轧制机进行连续轧制，逐步将管壳轧制成无缝钢管。
5.剪切：使用剪板机对轧制好的无缝钢管进行定长剪切。
6.修边：使用修边机对剪切好的无缝钢管进行修边操作。
7.检测：对修边好的无缝钢管进行各项质量检测。
8.包装：将检测合格的无缝钢管进行包装，便于运输。
三、设备操作1.加热炉操作：将钢坯放入加热炉中，按照设定的温度和时间进行加热操作。
2.穿孔机操作：将加热后的钢坯放入穿孔机中，按照设定的穿孔参数进行穿孔操作。
3.轧制机操作：将穿孔后的管壳放入轧制机中，按照设定的轧制参数进行连续轧制操作。
4.剪板机操作：将轧制好的无缝钢管放入剪板机中，按照设定的剪切长度进行剪切操作。
5.修边机操作：将剪切好的无缝钢管放入修边机中，按照设定的修边参数进行修边操作。
四、质量控制1.加热温度控制：根据不同材质的钢坯，设定适宜的加热温度，确保钢坯能够达到轧制要求的塑性。
2.穿孔控制：根据穿孔工艺要求，确保穿孔机的穿孔参数（如冷却剂、穿孔速度等）稳定可靠。
3.轧制参数控制：根据不同规格的无缝钢管，设定合适的轧制参数，确保成品的外径、壁厚等尺寸满足要求。
4.剪切长度控制：根据客户需求，设定剪切机的剪切参数，确保无缝钢管的长度准确。
5.修边质量控制：通过定期检查修边机刀具的状态，保证修边质量符合标准要求。
6.检测控制：对每批修边好的无缝钢管进行必要的质量检测，包括外表检查、尺寸测量、化学成分分析等。
五、安全注意事项1.操作人员应穿戴好个人防护装备，如安全帽、防护手套、防护眼镜等。
2.加热炉操作时，应保持周围环境整洁，防止杂物堆积引发火灾。
3.设备操作过程中，应注意安全距离，避免人员伤害。
4.对于异常情况，如设备故障、电路异常等，应及时报告维修部门处理。
热轧钢管生产工艺课件
安全教育培训情况
检查员工是否接受安全教育培训，是否掌握 安全知识和技能，培训效果是否达标。
应急预案制定和演练活动安排
应急预案制定
针对可能发生的生产安全事故， 制定相应的应急预案，明确应急 组织、通讯联络、现场处置等方
面要求。
应急演练计划
制定应急演练计划，包括演练时 间、地点、参与人员等，确保演
练活动有序进行。
分类
根据钢管的截面形状和用途，热轧钢 管可分为无缝钢管和焊接钢管两大类 。其中，无缝钢管又可分为热轧无缝 钢管和冷拔无缝钢管两种。
生产工艺流程及特点
生产工艺流程
热轧钢管的生产工艺流程包括原料准备、加热、穿 孔、轧制、定径、冷却、矫直、切割、检验等环节 。其中，加热温度和轧制速度是影响钢管质量的关 键因素。
发展趋势
未来，随着科技的不断进步和环保政策的加强，热轧钢管行业将面临转型升级的压力。一方面，企业需要加大技 术创新力度，研发高强度、耐腐蚀、轻量化的新型钢管产品；另一方面，企业需要推进绿色生产，降低能耗和排 放，实现可持续发展。
02
原料准备与加热制度
Chapter
原料选择与检验标准
原料选择
选用符合标准要求的钢坯作为原 料，确保化学成分、尺寸和表面 质量等指标合格。
热轧钢管质量控制
讲述钢管尺寸精度、表面质量、力学性能等方面的质量要求，以及 质量检查与评估的方法。
行业发展趋势分析
1 2 3
绿色环保生产
随着环保政策的日益严格，热轧钢管生产行业将 更加注重清洁生产和节能减排，推广绿色制造技 术和循环经济模式。
智能化与自动化
智能化制造和自动化技术将在热轧钢管生产中发 挥越来越重要的作用，提高生产效率和产品质量 稳定性。
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径（D） 厚（S） S
管最大
/mm /mm
长度/m
自
圆
二
自
12
2~6
6~
10
动轧管 轧坯 辊 式 斜 动 轧 管 .7~426 0
48
~16
机组
连 轧穿孔 机
铸圆坯 机 桶 形
辊或锥
形辊
连
推
16
5.5
铸方坯 轧 穿 孔
5~406 ~40
机
（PPM）
和延伸
机
连
圆
二
浮
16
1.7
6~
20
轧管机 轧坯 辊 式 斜 动 、 半 ~194 5~25.4 30
轧无缝钢管的生产发放就是以机组中轧管机类型分类的，目前常用的
热轧无缝钢管生产方法。一个机组的具体名称以该机组品种规格和轧
管机类型来表示，无缝钢管热挤压机组用挤压机的最大挤压力（吨位）
或产品规格范围来表示其型号。
常用热轧无缝钢管生产方法
生
原
主要变形工
产品范围
产
料
序用设备
方
（
穿
轧
外
壁
D/
荒
法
管坯） 孔
管
~33
组
连 轧穿孔 浮动和
铸圆坯 机 桶 形 限 动
辊 或 锥 （MPM、
形辊 PQF）
连
推
限
48
3~4
6~
铸方坯 轧 穿 孔 动
~426 0
40
机
（PPM）
和延伸
机
三
圆
二
三
21
2~5
4~
8~
辊轧管 轧坯 辊 式 斜 辊 轧 管 ~250 0
40
13.5
机组
连 轧或三 机
铸坯 辊 式 斜
轧
皮
圆
二
皮
25
5
组
锭或多 或钻孔
棱锭 后 压 力
穿孔
焊接钢管生产方法。将圆坯用各种成型方法弯卷成要求的横断面
形状，然后用不同的焊接方法将焊缝焊合的过程。
冷加工。及钢管的二次加工，方法有冷轧、冷拔和冷旋压三种。
好人真圆度的成品管。
热轧无缝钢管的生产方法，生产中，按产品品种，规格和生产能
力等条件不同选择不同类型的轧管机。由于不同类型的轧管机的运动
学条件、应力状态条件、道次变形量、总变形量等生产率有所不同。
因此必须为它配备在变形量和生产率放慢都匹配的穿孔管机和其它
前后工序的设备，从而不同的轧制机相应构成了不同的轧管机组。热
50
3~1
4~
16
尔格轧 锭
辊 式 斜 尔 格 轧 ~720 70
40
~28
机组
轧穿孔 机
方
压
锭或多 力穿孔
棱锭 和 斜 轧
连 延伸
铸管坯
顶
方
压
顶
17
3~2
4~
14
管机组 坯
力 穿 孔 管机 ~1200 20
30
~16
和斜轧
Hale Waihona Puke 延伸圆斜坯
轧穿孔
热
圆
压
挤
25
2
4~
~2
挤压机 锭 、 方 力 穿 孔 压机 ~1425
热轧无缝钢管的生产方法
热轧无缝钢管的生产方法有热轧（包括挤压） 、焊接、冷加工
三中类型。
热轧无缝钢管。在生产过程中将实心管培（或钢锭）穿孔并轧制
成具有特殊规格的形状、尺寸和性能的钢管。整个过程有三个主要变
形工序：穿孔，将实心坯穿孔成空心毛管；轧管，将毛管扎成接近要
求尺管的荒管；定减径，将荒管不带芯棒轧制成具体要求的尺寸精度