不锈钢无缝管加工工艺及市场

供稿|凌勇坚， 钦理， 叶萍， 施利华 / LING Yong-jian， QIN Li， YE Ping， SHI Li-hua

不锈钢无缝管的市场价位之所以居高不下，其中的原因之一是加工和检测环节多，使用设备要求精良，工人操作需细腻。近期笔者有机会作为职业技能高级考评员，随团再度来到了一家位于南太湖区域的大型不锈钢无缝管制造企业，通过下车间、观设备、直面一线员工等，亲眼目睹和了解了该企业在近5年中上马的新设备，加工制造不锈钢无缝管的全过程，有了第一手的现场资料。

前期工作

每当购置一批不锈钢钢坯(圆棒料)到厂时，都得要经过严格地数量清点和检验把关，除了要按照国家标准对质保书上的技术参数进行逐一核对以外，还得要抽样取材，对材料进行化验，检查其化学元素的成分是否符合质保书上的数值，同时还用带摄像功能的金相显微镜、连续变倍体视显微镜等先进的检测设备进行检查，以及对材料作低温冲击试验，检查其韧性是否达到了国家标准规定的要求。只有确保数据完整无误，写出相应的检测、试验报告书后，方能算验收入库工作完毕。

当有客户预订无缝钢管时，按照客户提出的要求，首先由企业计划部门立项，技术部门出产品图和工艺图，制订工艺卡片，然后由生产管理部门组织生产。承接加工的部门接到指令后，按程序把不锈钢坯料从仓库领取到车间后，就进入了前期的配料和初加工阶段。

该企业前期工作的大致运作程序是这样的：先按技术部门工艺卡片上提出的要求，将圆棒料切成规定的一段段长度，然后是在车床上进行剥皮，完成之后是在卧式钻床上钻孔，孔一端带有锥度，成V字形，其余部分为一小直圆柱孔，其大致构造如图1所示。

图1 初加工后的钢锭

机加工完成后，还得检测，根据检测结果，对不锈钢钢锭进行修磨，去除毛刺、拉痕和小凹坑等，直至达到规定的尺寸和表面要求为止。然后是根据产品的规格要求，将不锈钢钢锭按价发往相应的加工地点，如下属轧钢分厂，等待后续部分的加工。

工艺关键

无缝钢管成型

不锈钢钢锭到达轧钢分厂后，接着要进行的工作是，按图样尺寸要求进行成型。具体的操作规程大致为：第一步是先进行加热挤压，热挤压完成后酸洗，去除表面氧化层。第二步是进行冷拉伸(拉伸次数可以是一次，也可以是数次，具体视无缝管壁厚的情况而定)，然后是酸洗，接着是热处理，以消除拉伸后所产生的材质硬化；这里的要求是，凡是每拉伸一次，都得要进行一次相应的酸洗和热处理。再下面是进行冷轧(冷轧也可以是一次，也可以是数次，具体视工艺要求而定)，同样的每进行一次冷轧，都得要进行一次酸洗和热处理，道理也是为了去除材料表面的氧化层、消除由冷轧后所产生的材质硬化。

值得一提的是，冷拉伸与冷轧的次数未必一一对应。可以是冷拉伸次数多几次，也可以是冷轧次数多几次，甚至于也可以是仅做冷拉伸而不做冷轧，也可以是仅做冷轧而不做冷拉伸，具体视产品情况来制定工艺，按工艺要求来操作。再者是，厂家的冷拉伸与冷轧的共性在于，都能使不锈钢无缝管半成品壁厚变薄，长度增大。而区别在于，前者操作的速度比较快，但一次性增长量比较少；而后者操作较费时，但一次性增长量可以较多。

该企业的冷拉伸和冷轧都是在自动化设备上进行的，操作人员只需要把工件装好、调试完毕后，操作控制按纽就行，因而工作效率比较高。而热处理也是自动化的，工件从炉子一端进去，从另一端出来，连续运行，时间按用户对产品提出的要求、壁厚尺寸大小和材质情况而定，快的有不到4～5 min的，慢的有超7～8 min的。

精度达标

按照以上所述的冷拉伸和冷轧加工出来的不锈钢无缝管，只能算作为半成品，精度等级是很低的，常常达不到用户提出的要求，如管壁厚度不均、存在磕碰伤、内外表面拉痕和斑点或凹坑等缺陷，就要进行修磨。具体的操作程序是：先将冷拉和冷轧出来的不锈钢无缝管，进行检测，根据检测情况，对缺陷部位进行修磨。修磨形式，对于小口径的薄壁无缝管，通常采用的是机械整体式修磨。对于中、大口径的厚壁无缝管，若是整体性缺陷问题，则采用机械修磨；倘若是局部区域的缺陷问题，则采用的是人工手动修磨(这种情况比较常见)，手动工具为便携式电动磨光机和倒挂式磨光机，操作情景如图2、图3所示。

图2 手动式电动磨光机在修磨

图3 倒挂式磨光机在修磨

修磨时，要求操作人员必须穿戴好防护用品，除了要求穿上工作服、工作鞋，戴上劳保手套以外，还要求戴上防尘口罩、防护眼镜和耳塞，从图2、图3中就可以看出，对工人们的工作要求是非常严格的，条件还是比较艰苦的。

不锈钢无缝管长度一般控制在6～8 m间，倘若用户对长度比较随意，则一批不锈钢管的长度不必严格等齐；而倘若提出了具体要求，则就要按照要求去切割，做到等长。

检测和试验

检测工作除了修磨工在修磨时需不时地自检以外，成品完成后，还需要再由专职检验员进行逐根检测，最后由抽检员进行抽检复查。倘若复查时发现了问题，视情况确定，是再次抽检还是重新逐个检测。图4为抽测人员正在复查时的情景。

图4 抽检员在测管壁厚度

检测的主要工具有量具(游标卡尺、千分尺、卷尺等)和测厚仪，属常规物件。由于检测环节多，层层把关，因而一般不易出现纰漏。确认达到图样要求后，接着是进行压力试验，通常是先做气压试验，再做水压试验(试验压力值按用户提出的要求进行)，通过后，再按用户是否有要求，做或不做探伤(使用直读光谱仪、涡流探伤、超声探伤等)和抛光，最后一道环节是酸洗。完了后，就在每一根不锈钢钢管上加盖印章，包装完毕后，挂上标签，装箱或不装箱(外贸海运，都得装箱，还得装入集装箱)。

市场动态

不锈钢无缝管以其承压能力强、耐高温、耐腐蚀、使用寿命长等特点，而早已在工业上得到了广泛的应用。特别是近年来，随着长距离和跨海液化气、天然气和液体等输送量的增加、通讯技术的进步(海底电缆铺设)、化学工业、空调制冷机械和环保设备的突飞猛进、以及核工业(常常使用外形呈方形、内孔为圆状的不锈钢无缝管)的发展等，使得不锈钢无缝管成了时代的宠儿，市场行情日渐看涨，产业蒸蒸日上。在外贸领域，尽管近年来遇到了反倾销的强劲寒流，许多做外贸的行业出现了疲软，而不锈钢无缝管却依然保持较好的外销势头。尤其是销往沙特阿拉伯等中东产石油国家，年销量占了那里总需求量的较大份额，多年来产品质量可靠、供货及时、服务到位，彰显价廉物美，因而在中东地区早已赢得了良好的信誉。在今后的日子里，各类厂家倘若还能开拓创新，不断推出一些新品，不断优化制造工艺降低生产成本，那市场的空间就更大了。完全可以相信，随着科技的进步和工业的发展，不锈钢无缝管的前景一定会越来越美好。