電縫炭素鋼管の製造工程

電縫溶接炭素鋼パイプは、構造システム、石油およびガス輸送、水道パイプライン、機械工学で広く使用されています。フィラーメタルとフラックス保護に依存するサブマージ アーク溶接パイプとは異なり、ERW パイプは、速度、精度、制御された入熱を特徴とするプロセスである高周波電気抵抗溶接によって製造されます。-製造ルートは、溶接の完全性、寸法精度、機械的性能に直接影響します。パイプの品質と用途の適合性を評価するには、中核となる製造段階と、それらが LSAW および SSAW 溶接方法とどのように異なるかを理解することが不可欠です。

原料の準備と成形方法

スチールコイルの選択と準備

ERW パイプは熱間圧延鋼コイルから製造されます。{0}コイルの化学組成と機械的特性は、必要なパイプグレードに応じて制御されます。成形前に、溶接シームの品質にとって重要な均一な幅と滑らかな表面を確保するために、コイルのエッジがトリミングされます。

次に、ストリップは巻き戻され、成形ミルに連続的に供給されます。プレート-ベースのパイプ製造とは異なり、ERW 製造は高度に自動化され、継続的に行われるため、高い生産効率が得られます。

管状への冷間成形

成形プロセスは、平らなストリップを円形に徐々に曲げる複数のロール スタンドで構成されます。変形は徐々に発生し、残留応力の集中を最小限に抑えます。ストリップが溶接ステーションに到着するまでに、エッジは正確に位置合わせされ、上部に狭い V- 形の開口部が形成されます。

成形精度は、溶接シームの位置合わせと寸法公差に直接影響します。最新のミルは、自動エッジ位置決めおよび直径制御システムを採用して、一貫した真円度および肉厚分布を保証します。

次の表は、ERW 製造の主な段階の概要を示しています。

この構造化されたシーケンスにより、効率と再現可能な品質管理が保証されます。

高周波電気抵抗溶接の原理-

溶接の仕組み

ERW 製造の特徴は高周波電気抵抗溶接です。-通常 100 ～ 500 kHz の範囲の高周波電流が、整列したストリップの端に導入されます。電流は表皮効果により金属の表面に沿って流れ、近接効果によりエッジに集中します。

接触点の抵抗によって局所的に激しい熱が発生するため、エッジは数ミリ秒以内にプラスチック温度に達します。次に、絞りロールによって機械的圧力が加えられ、溶加材を追加せずに加熱されたエッジが一緒に鍛造されます。過剰な溶融材料はフラッシュとして排出され、その後除去されます。

この固体鍛造メカニズムは、適切に制御された場合、母材と同様の冶金的連続性を備えた溶接を作成します。{0}

入熱と効率

アーク溶接法と比較して、高周波抵抗溶接では全体的な入熱が低くなります。{0}狭い熱影響部と短い加熱時間により、結晶粒の粗大化と残留応力の蓄積が軽減されます。これにより、溶接シーム全体にわたって一貫した機械的特性が得られます。

熱影響区域（HAZ）の制御-

HAZ管理の重要性

熱影響ゾーン-は、熱にさらされて微細構造が変化する溶接シームに隣接する領域です。 ERW パイプでは、過度の熱により粒子の成長、硬度の変化、または靭性の低下が発生する可能性があるため、HAZ の管理が重要です。

ERW 溶接は溶加材を使用せずに迅速に行われるため、HAZ は一般にサブマージ アーク溶接プロセスよりも狭くなります。ただし、パラメータ制御が不適切であると、不完全な融合や過剰な硬化が発生する可能性があります。

HAZ に影響を与えるプロセスパラメータ

主な変数には、溶接電流の周波数、電力入力、スクイーズ圧力、ライン速度が含まれます。周波数が高くなると、エッジの加熱集中が改善され、熱の浸透深さが減少します。電流と機械的圧力の正確な同期により、均一な接合が保証されます。

特に高強度のパイプライン用途では、微細構造を正規化して残留応力を軽減するために、特定のグレードで溶接後の熱処理が適用される場合があります。-

LSAW溶接法、SSAW溶接法との比較

溶接技術の違い

LSAW および SSAW パイプは、溶加材と粒状フラックスを使用する溶融溶接プロセスであるサブマージ アーク溶接を利用します。アークは磁束の下に沈み、シールドと深い浸透を提供します。このプロセスには通常、特に肉厚のパイプの場合、複数の溶接パスが含まれます。-

対照的に、ERW はろう材を使用せずに抵抗加熱と鍛造圧力に依存します。溶接はアーク溶解ではなく固相結合によって作成されます。-。

構造的および運用上の影響

LSAW は厚い鋼板と深溶け込み溶接を使用するため、厚肉で高圧のパイプラインに適しています。{0}{1} SSAW もサブマージ アーク溶接を使用しますが、スパイラル シームを使用するため、スチール コイルから大口径の生産が可能です。-ただし、スパイラルシームにより溶接部の全長が増加するため、包括的な検査が必要になります。

ERW パイプは一般に、優れた寸法精度とより速い生産速度を備えているため、小径から中径までのコスト効率が高くなります。{0}ただし、壁厚の能力は通常、LSAW に比べて低くなります。

次の表は、コア溶接の違いをまとめたものです。

この比較により、各プロセスの明確な冶金学的および操作上の特徴が強調されます。

結論

の製造工程は、電縫炭素鋼鋼管-高周波電気抵抗溶接が中心であり、最小限の入熱と高い生産効率で鍛造された縦方向の継ぎ目を生成​​します。-順送冷間成形により正確な形状が保証され、溶接パラメータの正確な制御により狭くて安定した熱影響部が維持されます。-溶加材を使用したサブマージ アーク溶接に依存する LSAW および SSAW パイプと比較して、ERW は小径から中径までの生産の迅速化と優れた寸法精度を実現します。これらのプロセスの違いを理解することで、エンジニアは圧力要件、直径範囲、経済的考慮事項に基づいて適切なパイプ タイプを選択し、多様な産業環境で安全かつ効率的に使用できるようになります。