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锥形管精密的制造技术简述

精密锥形钢管是一种单根长度达几千米并可反复弯曲、实现多次塑性变形的新型石精密锥形钢管及其作业装备被称作“万能作业机”,在国外如美国、加拿大等国家,精密椭圆管已成为油田作业中必不可少的石油装备。目前最长是9000m长,关于这种特殊精密锥形钢管制造的核心技术。

1、化学元素 由于严酷的服役环境,对精密椭圆管材料力学性能和抗腐蚀性能有较高的要求,要对材料的化学成分优化设计,还必须对冶炼、轧制等实现全流程洁净化控制,尽量减椭圆钢管少夹杂物和S、P等有害元素含量。 


2、加工 由于位错增殖等原因引起的加工硬化和包申格效应共同作用后,管体强度的变换规律加以控制。 


3、热处理 通过对管体热处理,实现组织和性能的最佳控制,特别是高强度与高塑性以及低的残余应力。

 

4、焊接技术 对低碳微合金钢,目前主要采用HFW焊锥形钢管接技术,需要研究最佳焊接工艺参数(如电流、电压、频率、焊接速度、成形角、挤压量等),研究焊缝以及焊缝热处理技术。 


5、板材对接 要实现HFW焊管生产,必须先将板材接长,目前板材对接主要采用TIG、MAG和等离子焊接等方法。正在研究的方法是搅拌摩擦焊方法。 


6、管材对接 精密锥形钢管在使用过程中可能会造成局部损伤,必须将损伤或缺陷部分切除掉,并通过焊接将管子连接起来。传统的对接方法一般采用手工TIG焊,锥形钢管焊接质量难以控制,目前使的是全自动焊接技术。


7、新制造技术 如CVR技术,即采用同一规格的管坯的管,在线通过中频感应加热到940℃,通过热机械轧制,一方面实现HFW焊缝优化或无缝化,另一方面实现变壁厚或变径。另外,还有特殊用不锈钢管激光焊接技术等。
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