CN113000625A - 一种可替代无缝管的焊管加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可替代无缝管的焊管加工工艺,包括如下步骤:步骤1:原材料预处理;步骤2:成型轧制;步骤3:焊接;步骤4:焊缝打磨处理;步骤5:热处理;步骤6:清洁检测。本发明通过打磨装置可从内外两侧同时对焊缝进行打磨,使焊管焊缝处平整,实现对焊管的无缝化处理,同时在钢带表面清洁干燥与焊管烘干过程中,有效的利用焊管热处理时产生的余热,可有效降低生产过程中的能耗,达到节能的目的。
Description
技术领域
本发明属于焊管加工技术领域,尤其涉及一种可替代无缝管的焊管加工工艺。
背景技术
无缝钢管是由整支圆钢穿孔而成的,表面上没有焊缝的钢管,称之为无缝钢管。焊接钢管也称焊管,是用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成的钢管。焊接钢管生产工艺简单,生产效率高,品种规格多,设备投资少,但一般强度低于无缝钢管。
与无缝管相比,焊管的缺点是:没有经过轧管加内芯的挤压、轧制、轧实焊缝,不能使焊缝和母体组织一致,焊缝强度低。无法消除焊缝痕迹,还能看见焊缝。
发明内容
本发明目的在于提供一种可替代无缝管的焊管加工工艺,以解决焊管焊缝难以消除的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的可替代无缝管的焊管加工工艺的具体技术方案如下:
一种可替代无缝管的焊管加工工艺,包括如下步骤:
步骤1:原材料预处理,带钢开卷后进行平整、剪边,通过气泵产生高压气流对钢带表面进行清洁干燥;
步骤2:成型轧制,带钢经轧辊辊压形成管坯,管坯焊接处保留1mm-3mm的间隙,并使焊口两端齐平;
步骤3:焊接,管坯穿过内部处于负压的箱体,在箱体内通过高频焊接机对管坯的焊缝间隙进行焊接制成焊管;
步骤4:焊缝打磨处理,通过打磨装置将焊管的焊缝处打磨平整;
步骤5:热处理,将焊管加热到500℃-550℃,保温2-3小时,之后缓慢冷却,释放焊管内部应力;
步骤6:清洁检测,对焊管进行涡流探伤和压力检测,检测完成后将焊管进行酸洗去除表面污渍和锈蚀物,用清水冲洗焊管之后烘干制成成品钢管。
优选的,所述打磨装置包括安装座,所述安装座顶部设置有升降平台和滑轨,所述升降平台上设置有两个轴心线与所述滑轨延伸方向平行的支撑辊,所述滑轨上通过移动装置滑动连接有移动支架,所述移动支架上固定有沿所述支撑辊轴心线方向分布的内侧轨道和外侧轨道,所述内侧轨道与所述外侧轨道间隔设置,所述内侧轨道上通过内滑动装置滑动连接有内侧打磨装置,所述外侧轨道上滑动连接有外滑动装置,所述外滑动装置上设置有可升降及转动的外侧打磨装置。
优选的,所述外滑动装置邻近所述内侧轨道的一侧设有安装板,所述外滑动装置的两侧均固定滑套,两个所述滑套关于所述外侧轨道对称设置,所述滑套内滑动连接有支撑杆,两个所述支撑杆的一端分别与所述安装板的正对的两侧的中部铰接,所述安装板的两端均通过电动推杆分别与所述外滑动装置的两端铰接。
优选的,所述升降平台的背离所述移动支架的一侧设置有与所述安装座固定的固定支架,所述固定支架上设有两个定位套,所述外侧滑轨和所述内侧滑轨分别与两个所述定位套配合。
优选的,所述移动支架上设置有内部填充滤芯的净化箱,所述净化箱上连通有真空泵的进气端,所述内滑动装置上安装有柔性防尘罩,所述内侧打磨装置位于防尘罩内,所述防尘罩通过波纹管与所述净化箱连通。
优选的,所述支撑辊上沿其轴心线方向间隔套设有若干柔性支撑环。
优选的,所述步骤5的热处理工艺在密闭保温容器内进行,所述保温容器内环绕焊管均匀分布有导热管,所述导热管的进气端和出气端均与所述保温容器外部连通,所述导热管的出气端与所述步骤1中的气泵的出气端连通。
优选的,所述步骤3焊接过程中,需要从内外两侧同步对焊管焊缝进行挤压,实现对焊缝的初步定型,同时挤出空气。
优选的,所述打磨装置的工作流程为:步骤401,焊管放置在两个支撑辊上,升降平台升降调节焊管高度,支撑辊驱动焊管转动;步骤402,移动装置带动移动移动支架移动,使内侧轨道移动到焊管内,外侧轨道处于焊管上方;步骤403,内滑动装置驱动内侧打磨装置沿内侧轨道移动,实现对焊缝内侧的打磨;步骤404,外滑动装置驱动外侧打磨装置沿外侧轨道移动,实现对焊缝外侧的打磨。
优选的,所述步骤6中引导步骤5中焊管冷却产生的余热进行烘干。
本发明的可替代无缝管的焊管加工工艺具有以下优点:通过打磨装置可从内外两侧同时对焊缝进行打磨,使焊管焊缝处平整,实现对焊管的无缝化处理,同时在钢带表面清洁干燥与焊管烘干过程中,有效的利用焊管热处理时产生的余热,可有效降低生产过程中的能耗,达到节能的目的。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图;
图2为本发明的打磨装置的结构示意图;
图3为本发明的打磨装置的内部结构示意图;
图4为图3的A部放大图。
图中标记说明:1、真空泵;2、净化箱;3、波纹管;4、内侧轨道;5、外侧轨道;6、支撑辊;7、定位套;8、固定支架;9、升降平台;10、安装座;11、滑轨;12、移动支架;13、移动装置;14、安装板;15、电动推杆;16、支撑杆;17、滑套;18、外滑动装置;19、防尘罩;20、内滑动装置;21、内侧打磨装置;22、外侧打磨装置。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能,下面结合附图,对本发明一种可替代无缝管的焊管加工工艺做进一步详细的描述。
如图1所示,一种可替代无缝管的焊管加工工艺,包括如下步骤:
步骤1:原材料预处理,带钢开卷后进行平整、剪边,通过气泵产生高压气流对钢带表面进行清洁干燥,使钢带表面清洁干燥,提高钢带的焊接效果;
步骤2:成型轧制,带钢经轧辊辊压形成管坯,管坯焊接处保留1mm-3mm的间隙,并使焊口两端齐平;
步骤3:焊接,管坯穿过内部处于负压的箱体,在箱体内通过高频焊接机对管坯的焊缝间隙进行焊接制成焊管;
步骤4:焊缝打磨处理,通过打磨装置将焊管的焊缝处打磨平整;
步骤5:热处理,将焊管加热到500℃-550℃,保温2-3小时,之后缓慢冷却,释放焊管内部应力;
步骤6:清洁检测,对焊管进行涡流探伤和压力检测,检测完成后将焊管进行酸洗去除表面污渍和锈蚀物,用清水冲洗焊管之后烘干制成成品钢管。
焊管热处理工序在密闭保温容器内进行,可提高焊管保温效果,同时减少热能损耗,所述保温容器内环绕焊管均匀分布有导热管,通过导热管可对焊管进行均匀降温,所述导热管的进气端和出气端均与所述保温容器外部连通,所述导热管的出气端与所述步骤1中的气泵的出气端连通,在此过程中实现了焊管冷却余热的再利用,使步骤1中用于清洁干燥钢带表面的高压气流温度升高,提高对钢带的干燥效果和效率,在步骤6中焊管烘干时对温度要求较低,也可引导焊管热处理时的余热进行加热,提高能源利用效率。
在钢带焊接过程中,为了便于后续焊缝打磨处理,同时提高焊接质量,需要从内外两侧同步对焊管焊缝进行挤压,实现对焊缝的初步定型,同时挤出空气。
如图2-4所示,所述打磨装置包括安装座10,所述安装座10顶部设置有升降平台9和滑轨11,所述升降平台9上设置有两个轴心线与所述滑轨11延伸方向平行的支撑辊6,所述滑轨11上通过移动装置13滑动连接有移动支架12,所述移动支架12上固定有沿所述支撑辊6轴心线方向分布的内侧轨道4和外侧轨道5,所述内侧轨道4与所述外侧轨道5间隔设置,所述内侧轨道4上通过内滑动装置20滑动连接有内侧打磨装置21,所述外侧轨道5上滑动连接有外滑动装置18,所述外滑动装置18上设置有可升降及转动的外侧打磨装置22。
打磨装置的工作流程为:步骤401,焊管放置在两个支撑辊6上,升降平台9升降调节焊管高度,支撑辊6驱动焊管转动;步骤402,移动装置13带动移动移动支架12移动,使内侧轨道4移动到焊管内,外侧轨道5处于焊管上方;步骤403,内滑动装置20驱动内侧打磨装置21沿内侧轨道4移动,实现对焊缝内侧的打磨;步骤404,外滑动装置18驱动外侧打磨装置22沿外侧轨道5移动,实现对焊缝外侧的打磨。
打磨设备打磨的过程中,即使加工不同尺寸的钢管,也可通过升降平台9调节钢管高度,使内侧轨道4和外侧轨道5分别移动至钢管内外两侧,使内侧打磨装置21和外侧打磨装置22可同时从内外两侧对钢管焊缝进行打磨,提高工作效率,同时支撑辊6可控制钢管转动,通过内侧打磨装置21和外侧打磨装置22的移动配合,使设备可适用于直缝焊管和螺旋焊管的焊缝打磨,支撑辊6上沿其轴心线方向间隔套设有若干柔性支撑环,柔性支撑环可实现对焊管的保护,各支撑环之间的间隙可排出焊管与支撑辊之间的金属碎屑,防止焊管表面磨损。
为提高焊管品质,焊管两端部也要打磨平整,所述外滑动装置18邻近所述内侧轨道4的一侧设有安装板14,所述外滑动装置18的两侧均固定滑套17,两个所述滑套17关于所述外侧轨道5对称设置,所述滑套17内滑动连接有支撑杆16,两个所述支撑杆16的一端分别与所述安装板14的正对的两侧的中部铰接,所述安装板14的两端均通过电动推杆15分别与所述外滑动装置18的两端铰接,滑套17与支撑杆16的配合,实现对安装板14的支撑导向,当两个电动推杆15同步伸缩时,可实现安装板14的升降,进而实现外侧打磨装置22的升降,使打磨装置可以根据焊管的壁厚进行调整,当两个电动推杆15伸缩不同步时,通过分别控制两个电动推杆15的伸缩距离,可使安装板14绕着与支撑杆16的铰接点旋转,实现外侧打磨装置22的角度调节,通过外侧打磨装置22的高度和角度调节,使外侧打磨装置22可对焊管端部进行打磨。
为实现对焊管的打磨,内侧轨道4与外侧轨道5需要有较长的长度,导致内侧轨道4与外侧轨道5容易发生晃动,所述升降平台9的背离所述移动支架12的一侧设置有与所述安装座10固定的固定支架8,所述固定支架8上设有两个定位套7,所述外侧滑轨11和所述内侧滑轨11分别与两个所述定位套7配合,定位套7贯穿固定支架12,内侧轨道4与外侧轨道5的端部***定位套7后,可实现内侧轨道4与外侧轨道5的两点支撑,有效提高内侧轨道4与外侧轨道5的稳定性。
打磨产生的碎屑容易残留在焊管内,所述移动支架12上设置有内部填充滤芯的净化箱2,所述净化箱2上连通有真空泵1的进气端,所述内滑动装置20上安装有柔性防尘罩19,所述内侧打磨装置21位于防尘罩19内,所述防尘罩19通过波纹管3与所述净化箱2连通,防尘罩19可有效防止打磨碎屑飞溅,实现对碎屑的有效收集,真空泵1提供动力,通过波纹管3将碎屑吸入净化箱2内,之后集中处理净化箱2内的碎屑,可有效减少焊管内残留碎屑。
可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:原材料预处理,带钢开卷后进行平整、剪边,通过气泵产生高压气流对钢带表面进行清洁干燥;
步骤2:成型轧制,带钢经轧辊辊压形成管坯,管坯焊接处保留1mm-3mm的间隙,并使焊口两端齐平;
步骤3:焊接,管坯穿过内部处于负压的箱体,在箱体内通过高频焊接机对管坯的焊缝间隙进行焊接制成焊管;
步骤4:焊缝打磨处理,通过打磨装置将焊管的焊缝处打磨平整;
步骤5:热处理,将焊管加热到500℃-550℃,保温2-3小时,之后缓慢冷却,释放焊管内部应力;
步骤6:清洁检测,对焊管进行涡流探伤和压力检测,检测完成后将焊管进行酸洗去除表面污渍和锈蚀物,用清水冲洗焊管之后烘干制成成品钢管。
2.根据权利要求1所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述打磨装置包括安装座(10),所述安装座(10)顶部设置有升降平台(9)和滑轨(11),所述升降平台(9)上设置有两个轴心线与所述滑轨(11)延伸方向平行的支撑辊(6),所述滑轨(11)上通过移动装置(13)滑动连接有移动支架(12),所述移动支架(12)上固定有沿所述支撑辊(6)轴心线方向分布的内侧轨道(4)和外侧轨道(5),所述内侧轨道(4)与所述外侧轨道(5)间隔设置,所述内侧轨道(4)上通过内滑动装置(20)滑动连接有内侧打磨装置(21),所述外侧轨道(5)上滑动连接有外滑动装置(18),所述外滑动装置(18)上设置有可升降及转动的外侧打磨装置(22)。
3.根据权利要求2所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述外滑动装置(18)邻近所述内侧轨道(4)的一侧设有安装板(14),所述外滑动装置(18)的两侧均固定滑套(17),两个所述滑套(17)关于所述外侧轨道(5)对称设置,所述滑套(17)内滑动连接有支撑杆(16),两个所述支撑杆(16)的一端分别与所述安装板(14)的正对的两侧的中部铰接,所述安装板(14)的两端均通过电动推杆(15)分别与所述外滑动装置(18)的两端铰接。
4.根据权利要求3所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述升降平台(9)的背离所述移动支架(12)的一侧设置有与所述安装座(10)固定的固定支架(8),所述固定支架(8)上设有两个定位套(7),所述外侧滑轨(11)和所述内侧滑轨(11)分别与两个所述定位套(7)配合。
5.根据权利要求4所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述移动支架(12)上设置有内部填充滤芯的净化箱(2),所述净化箱(2)上连通有真空泵(1)的进气端,所述内滑动装置(20)上安装有柔性防尘罩(19),所述内侧打磨装置(21)位于防尘罩(19)内,所述防尘罩(19)通过波纹管(3)与所述净化箱(2)连通。
6.根据权利要求2-5任意项所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述支撑辊(6)上沿其轴心线方向间隔套设有若干柔性支撑环。
7.根据权利要求1所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述步骤5的热处理工艺在密闭保温容器内进行,所述保温容器内环绕焊管均匀分布有导热管,所述导热管的进气端和出气端均与所述保温容器外部连通,所述导热管的出气端与所述步骤1中的气泵的出气端连通。
8.根据权利要求1所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述步骤3焊接过程中,需要从内外两侧同步对焊管焊缝进行挤压,实现对焊缝的初步定型,同时挤出空气。
9.根据权利要求2所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述打磨装置的工作流程为:步骤401,焊管放置在两个支撑辊(6)上,升降平台(9)升降调节焊管高度,支撑辊(6)驱动焊管转动;步骤402,移动装置(13)带动移动移动支架(12)移动,使内侧轨道(4)移动到焊管内,外侧轨道(5)处于焊管上方;步骤403,内滑动装置(20)驱动内侧打磨装置(21)沿内侧轨道(4)移动,实现对焊缝内侧的打磨;步骤404,外滑动装置(18)驱动外侧打磨装置(22)沿外侧轨道(5)移动,实现对焊缝外侧的打磨。
10.根据权利要求1所述的可替代无缝管的焊管加工工艺,其特征在于,所述步骤6中引导步骤5中焊管冷却产生的余热进行烘干。
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