鋼管生產主要方法有熱軋(包括擠壓)、焊接和冷加工三大類,冷加工是鋼管的二次加工。
1. 熱軋無縫鋼管
熱軋無縫鋼管生產過程是將實心管坯(或鋼錠)穿孔并軋制成具有要求的形狀、尺寸和性能的鋼管。整個過程有三個主要變形工序:
a. 穿孔--將實心坯(錠)穿軋成空心毛管;
b. 軋管--將毛管在軋管機上軋成接近要求尺寸的荒管;
c. 定減徑--將荒管不帶芯棒軋制成具有要求的尺寸精度和真圓度的成品管。
生產中,按產品品種、規格和生產能力等條件不同而選擇不同類型的軋管機。由于不同類型的軋管機軋管時軋件的運動學條件、應力狀態條件、道次變形量、總變形量和生產率等有所不同,因此必須為它配備在變形量和生產率方面都匹配的穿孔機和其他前后工序的設備。這樣以來,不同的軋管機相應構成了不同的軋管機組。熱軋無縫鋼管的生產方法就是以機組中軋管機類型分類的,目前常用的熱軋無縫鋼管生產方法見表1-1所示。一個機組的具體名稱以該機組品種規格和軋管機類型來表示,如Φ168mm連續軋管機組就是指其產品的最大外徑為168mm左右的、軋管機為連續軋管機的機組。鋼管熱擠壓機組用擠壓機的最大擠壓力(噸位)或產品規格范圍來表示其型號。
2. 焊管
焊接鋼管也稱焊管,其生產方法是將管坯(鋼板或鋼帶)用各種成形方法彎卷成要求的橫斷面形狀,然后用不同的焊接方法將焊縫焊合的過程。成形和焊接是其基本工序,焊管生產方法就是按這兩個工序的特點來分類的。焊接鋼管生產工藝簡單,生產效率高,品種規格多,設備投資少,但一般強度低于無縫鋼管。20世紀30年代以來,隨著優質帶鋼連軋生產的迅速發展以及焊接和檢驗技術的進步,焊縫質量不斷提高,焊接鋼管的品種規格日益增多,并在越來越多的領域替代了無縫鋼管。焊接鋼管按焊縫的形式分為直縫焊管和螺旋焊管。
直縫焊管生產工藝簡單,生產效率高,成本低,發展較快。螺旋焊管的強度一般比直縫焊管高,能用較窄的坯料生產管徑較大的焊管,還可以用同樣寬度的坯料生產管徑不同的焊管。但是與相同長度的直縫管相比,焊縫長度要增加30%~100%,而且生產效率較低。因此,較小口徑的焊管大都采用直縫焊,大口徑焊管則大多采用螺旋焊。
3. 冷加工鋼管
鋼管冷加工方法有冷軋、冷拔和冷旋壓三種,產品范圍如表1-2所示。冷旋壓本質上也是冷軋。冷加工可生產比熱軋產品規格更小的各種精密、薄壁、高強度及其他特殊性能的無縫鋼管。如噴氣發動機用ф2.032mm×0.38mm 高強度耐熱管和φ4.763~31.75mm×0.559~1.626mm的不銹鋼管。這些規格的鋼管是熱軋法無法生產的,因此冷加工更能適應工業及科學技術飛速發展的某些特殊需要。冷軋機和冷旋壓機的規格用其產品規格和軋機形式表示;冷拔機規格用其允許的額定拔制力來表示。如LG-150表示的是成品外徑最大為150mm的二輥周期式冷軋管機;LD-30表示的是成品外徑最大為30mm的多輥式冷軋管機;LB-100表示的是拔制力額定值為100t的冷拔管機。