一种跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺，包括步骤：(1)管坯生产：依次通过引熄弧板焊接、铣边、预弯边、成型、合缝预焊、埋弧内焊、埋弧外焊得到管坯；内焊采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接，外焊采用五丝埋弧焊在钢管外侧焊接坡口进行焊接；(2)管坯精整：依次经过第一次超声波检查和X射线检查、管端平头、机械扩径、水压测试、倒棱、坡口加工、第二次超声波检查和X射线检查、管端磁粉检查、矫直和外观质量检查。本发明的跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺，通过JCO成型，合理设置管坯精整次序以及采用内焊四丝、外焊五丝的焊接方式，合理确定焊接参数，大大提高了焊管生产效率和生产质量。
【专利说明】
一种跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺，属于钢管制造 加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 直缝埋弧焊管广泛应用于陆地及海底的石油、天然气、石油化工、采矿、电力、基建 工程、钢结构和供水等领域。钢护筒就是在进行人工挖孔粧的过程中，由于土质不稳定，施 工钢筋混凝土护壁存在较大难度所以采用钢质的护壁对孔粧进行保护，防止塌孔避免影响 施工进度及安全。目前用于桥梁钢护筒的钢管制造工艺中，由于扩径工序位于管端平头之 前，扩径时可能产生管端应力集中引起的扩径裂纹，这是需要增加消除管端应力集中过程， 增加了工序;而且由于管径和压力的增加带来的直接影响是钢管壁厚的增加，钢管壁厚的 增加将给钢板的乳制和钢管的成型、焊接带来困难;除此之外，在超大口径超长钢管生产过 程中，内外焊是关键工序，内外焊质量的优劣与否直接关系到最终焊缝及钢管的质量。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种跨海大桥钢护筒用超大口径超长 钢管的制造工艺，通过JC0成型，合理设置管坯精整次序以及采用内焊四丝、外焊五丝的串 列焊接方式，合理确定焊接参数，大大提高了焊管生产效率和生产质量。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺，包括以下步骤：
[0006] (1)管坯生产：依次通过引熄弧板焊接、铣边、预弯边、成型、合缝预焊、埋弧内焊、 埋弧外焊得到管坯；
[0007] 所述内焊采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反 接，第二至四丝为交流，内焊焊接工艺参数为:第一丝电流1300-1400A、电压33-35V，第二丝 电流1100-1200A、电压35-36V，第三丝电流950-1050A、电压36-38V，第四丝电流800-900V、 电压38-39V，焊丝间距为20-22mm，焊接速度为110-130cm/min;
[0008] 所述外焊采用五丝埋弧焊在钢管外侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接， 第二至第五丝为交流，外焊焊接工艺参数为:第一丝电流1200-1300A、电压33-35V，第二丝 电流1100-1200A、电压35-36V，第三丝电流900-1000A、电压36-38V，第四丝电流750-850V、 电压37-38V，第五丝电流650-750V、电压38-39V，焊丝间距为18-20mm，焊接速度为110-130cm/min；
[0009] (2)管坯精整:将管坯依次经过第一次超声波检查和X射线检查、管端平头、机械扩 径、水压测试、倒棱、坡口加工、第二次超声波检查和X射线检查、管端磁粉检查、矫直和外观 质量检查。
[0010] 所述的成型工序采用JC0成型，首先利用JC0成型机将经过预弯边后的钢板的一半 进行多次冲压，压成"J"型，然后将钢板的另一半进行同样的多次冲压，压成"C"型，最后在 整个钢板的中间压制一次使其形成开口的"〇"型；上述冲压工艺中，采用25-29步的压制次 数，单次压下量180-190mm。
[0011] 与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0012] (1)本发明的跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺，采用内焊四丝、外 焊五丝的串列焊接方式，确定焊接参数时，充分考虑到内、外各道焊丝的作用，通过合理设 定各丝电流、电压、角度、焊丝间距及焊接速度，不仅能减少单位长度的热输入，缩小热影响 区，使管线钢焊缝周围的性能达到最优，兼顾了内在质量和外观质量。采用较低的热输入， 调整串列埋弧焊的焊丝间距，避免热量集中，减小焊接热量对焊缝周围影响区的影响，保证 焊接热影响区的性能。
[0013] (2)本发明将加工管端平头工序从扩径和水压测试之间调整到扩径前，即先对管 端进行平头后扩径，避免了管端应力集中，而且缩短了加工工序。
[0014] (3)本发明在JCO成型过程中，根据钢板宽度、厚度、强度和模具尺寸，精确分析确 定合理的冲压次数和单次压下量，解决了现有JCO成型过程中钢板回弹小，管形不便于控制 的难题，本发明成型的管坯具有良好的圆度和管体直度。
【具体实施方式】
[0015] 以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未 脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
[0016] 实施例1:
[0017] -种跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺，包括以下步骤：
[0018] (1)管坯生产：依次通过引熄弧板焊接、铣边、预弯边、成型、合缝预焊、埋弧内焊、 埋弧外焊得到管坯；
[0019] 所述的成型工序采用JCO成型，首先利用JCO成型机将经过预弯边后的钢板的一半 进行多次冲压，压成"J"型，然后将钢板的另一半进行同样的多次冲压，压成"C"型，最后在 整个钢板的中间压制一次使其形成开口的"〇"型；上述冲压工艺中，采用25-29步的压制次 数，单次压下量180-190mm。
[0020] 所述内焊采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反 接，第二至四丝为交流，内焊焊接工艺参数为:第一丝电流1300-1400A、电压33-35V，第二丝 电流1100-1200A、电压35-36V，第三丝电流950-1050A、电压36-38V，第四丝电流800-900V、 电压38-39V，焊丝间距为20-22mm，焊接速度为110-130cm/min;
[0021 ]所述外焊采用五丝埋弧焊在钢管外侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接， 第二至第五丝为交流，外焊焊接工艺参数为:第一丝电流1200-1300A、电压33-35V，第二丝 电流1100-1200A、电压35-36V，第三丝电流900-1000A、电压36-38V，第四丝电流750-850V、 电压37-38V，第五丝电流650-750V、电压38-39V，焊丝间距为18-20mm，焊接速度为110-130cm/min；
[0022 ] (2)管坯精整:将管坯依次经过第一次超声波检查和X射线检查、管端平头、机械扩 径、水压测试、倒棱、坡口加工、第二次超声波检查和X射线检查、管端磁粉检查、矫直和外观 质量检查。
[0023]本发明工艺制造的超大口径超长钢管的几何尺寸数据如表1所示：
[0024] 表 1
[0025]
【主权项】
1. 一种跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺，其特征在于:包括以下步骤： (1) 管坯生产：依次通过引熄弧板焊接、铣边、预弯边、成型、合缝预焊、埋弧内焊、埋弧 外焊得到管坯； 所述内焊采用四丝埋弧自动焊在钢管内侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接， 第二至四丝为交流，内焊焊接工艺参数为:第一丝电流1300-1400A、电压33-35V，第二丝电 流1100-1200A、电压35-36V，第三丝电流950-1050A、电压36-38V，第四丝电流800-900V、电 压38-39V，焊丝间距为20-22mm，焊接速度为110-130cm/min; 所述外焊采用五丝埋弧焊在钢管外侧焊接坡口进行焊接，第一丝采用直流反接，第二 至第五丝为交流，外焊焊接工艺参数为：第一丝电流1200-1300A、电压33-35V，第二丝电流 1100-1200A、电压35-36V，第三丝电流900-1000A、电压36-38V，第四丝电流750-850V、电压 37-38V，第五丝电流650-750V、电压38-39V，焊丝间距为18-20mm，焊接速度为110-130cm/ min； (2) 管坯精整:将管坯依次经过第一次超声波检查和X射线检查、管端平头、机械扩径、 水压测试、倒棱、坡口加工、第二次超声波检查和X射线检查、管端磁粉检查、矫直和外观质 量检查。2. 根据权利要求1所述的跨海大桥钢护筒用超大口径超长钢管的制造工艺，其特征在 于:所述的成型工序采用JCO成型，首先利用JCO成型机将经过预弯边后的钢板的一半进行 多次冲压，压成"J"型，然后将钢板的另一半进行同样的多次冲压，压成"C"型，最后在整个 钢板的中间压制一次使其形成开口的"〇"型;上述冲压工艺中，采用25-29步的压制次数，单 次压下量18〇-190mnu
【文档编号】B23K9/18GK105855319SQ201610410774
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】彭静, 吴宏根, 郑家胜, 张保宇
【申请人】合肥紫金钢管股份有限公司