近20年來，世界各國(guó)的不銹鋼管生產(chǎn)有了很大發(fā)展，工藝技術(shù)和裝備水平都有很大提高，國(guó)外不銹鋼管生產(chǎn)發(fā)展的主要特點(diǎn)是采用新工藝和新設(shè)備來提高產(chǎn)量、擴(kuò)大品種，采用自動(dòng)控制和無損探傷以改善和保證產(chǎn)品質(zhì)量?因此，近年來在新建和改擴(kuò)建的不銹鋼無縫管車間、焊管車間和冷軋冷拔車問里， 出現(xiàn)了很多卓有成效的新工藝和高效率的新設(shè)備。我國(guó)不銹鋼管生產(chǎn)經(jīng)過40多年的發(fā)展，尤其是近20年來，無論是不銹鋼無縫管還是焊管的生產(chǎn)技術(shù)都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)量、質(zhì)量和品種不斷增加和提高，少數(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平：但是和國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)不銹鋼管廠在工藝技術(shù)、裝備水平、產(chǎn)品質(zhì)量等方面尚有較大的差距，需要進(jìn)行技術(shù)改造和提高，以適應(yīng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。
一：世界不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2．1 “三步法”煉鋼和連鑄工藝
采用“三步法”煉鋼和連鑄生產(chǎn)不銹鋼管坯工藝，為提高不銹鋼管坯質(zhì)量，降低成本創(chuàng)造了條件。世界上一些主要不銹鋼廠在“二步法”的基礎(chǔ)上，研究和采用了“三步法” 冶煉不銹鋼的新工藝。目前日本大部分專業(yè)不銹鋼廠都已采用了“三步法”生產(chǎn)工藝。德國(guó)曼內(nèi)斯曼德馬克冶金技術(shù)公司開發(fā)了一套專門用于“三步法” 的工藝設(shè)備，它包括1臺(tái)超高功率電爐、1臺(tái)MRP—L轉(zhuǎn)爐和1臺(tái)VOD裝置。該工藝采用電爐熔化，MRP—L轉(zhuǎn)爐加氧槍快速脫碳，VOD真空爐最終深脫碳。此工藝的基本出發(fā)點(diǎn)是把AOD和VOD兩種工藝各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合和發(fā)揚(yáng)，并克服了AOD的氬氣和耐火材料耗量大及處理時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)低消耗、縮短時(shí)間、降低成本的目的。當(dāng)然，電爐一AOD “二步法” 冶煉不銹鋼也是可行的， 目前世界上60％以上的不銹鋼是用“二步法”工藝生產(chǎn)的。國(guó)外不銹鋼管坯已基本連鑄化連鑄機(jī)以立式和弧型為主，也有使用水平連鑄機(jī)的。不銹鋼連鑄坯與傳統(tǒng)的鋼錠一軋坯相比，金屬收得率提高10％ ～15％ ，管坯質(zhì)量更好，并節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本。不銹鋼在連鑄過程中有些合金元素極易氧化，易產(chǎn)生氧化物夾雜；另外，鋼水的粘度大，很易造成水口堵塞。由于不銹鋼的凝固形態(tài)比較復(fù)雜，鋼水的導(dǎo)熱性差，鑄坯易產(chǎn)生裂紋，所以，對(duì)冷卻和拉坯的速度要求較嚴(yán)格，采取各中間包加熱、無氧化保護(hù)澆鑄、電磁攪拌、液面自動(dòng)控制等一系列新技術(shù)，使鑄坯質(zhì)量大大提高，使一些難澆鑄的鋼種，如含鈦不銹鋼、單相奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼等都能順利澆鑄，擴(kuò)大了不銹鋼連鑄的鋼種。
2．2 熱擠壓工藝
熱擠壓工藝是世界當(dāng)前熱加工不銹鋼無縫管的主要生產(chǎn)工藝。隨著技術(shù)的發(fā)展，有些類型的熱軋鋼管機(jī)組都可以生產(chǎn)不銹鋼管，但擠壓機(jī)組是世界上不銹鋼無縫管的主要生產(chǎn)機(jī)組。目前，世界上有60多套擠壓機(jī)組，除少數(shù)用于型材擠壓外，70％的機(jī)組用于生產(chǎn)鋼管，主要品種是不銹鋼管。擠壓與軋制(縱軋、斜軋)生產(chǎn)方法相比，擠壓法的特點(diǎn)是金屬變形過程中承受三向壓應(yīng)力。在這種最佳應(yīng)力狀態(tài)下，對(duì)于變形抗力大的不銹鋼管可以獲得較好的內(nèi)外表面質(zhì)量和金相組織。由于立式液壓穿孔工藝設(shè)備的改進(jìn)，可使擠壓后的荒管壁厚偏差達(dá)到5％ ～7％ 的精度。擠壓機(jī)工模具易于制造和更換，適合生產(chǎn)小批量、多規(guī)格不銹鋼管。擠壓機(jī)組還可以生產(chǎn)較寬范圍的鋼管，1套50MN的擠壓機(jī)組可生產(chǎn)@25—254mm的鋼管，對(duì)市場(chǎng)需求的適應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他軋管方法。采用擠壓法生產(chǎn)不銹鋼管的突出優(yōu)點(diǎn)是可以直接使用連鑄坯作原料，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，更換品種靈活，可以直接生產(chǎn)熱擠壓成品管，也可以生產(chǎn)各種異型斷面不銹鋼管。顯然，用擠壓法生產(chǎn)成品管以及為冷加工提供荒管料，是國(guó)外目前熱加工不銹鋼管生產(chǎn)廣泛采用的一種較經(jīng)濟(jì)的方法 、隨著高速、自動(dòng)化、大噸位擠壓機(jī)的采用，以及玻璃潤(rùn)滑劑、無氧化加熱、高強(qiáng)度高韌性熱作模具等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，用熱擠壓法生產(chǎn)不銹鋼無縫鋼管，特別是生產(chǎn)難變形的不銹、高合金鋼管得到了迅速的發(fā)展。用單一的二輥斜軋穿孔為冷加工提供荒管料的方法，國(guó)外已基本不采用了。
2．3 冷加工以冷軋為主、冷拔為輔
冷加工不銹鋼管趨向于采用以冷軋為主、冷拔為輔的聯(lián)合生產(chǎn)工藝，冷軋機(jī)、冷拔機(jī)向高速、高精度、長(zhǎng)行程、多線方向發(fā)展。不銹鋼管有50％ ～80％ 是通過冷加工出成品的。因此，對(duì)冷加工工藝設(shè)備的發(fā)展給予了較多的關(guān)注。冷加工工藝基本有三種，即冷拔工藝、冷軋工藝、冷軋一冷拔聯(lián)合工藝。不銹鋼管的冷加工國(guó)外大多數(shù)采用冷軋一冷拔聯(lián)合工藝，并以冷軋為主、冷拔為輔的加工方法?，F(xiàn)代冷軋機(jī)可實(shí)現(xiàn)大減徑量和大減壁量，軋制變形量80％ 在冷軋機(jī)上完成。采用冷軋定壁、輔以冷拔改變規(guī)格和控制外徑，滿足不同品種和規(guī)格的要求。冷軋一冷拔聯(lián)合工藝生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)是：鋼管質(zhì)量好，冷軋鋼管壁厚精度和表面質(zhì)量較高，冷拔確保鋼管外徑精度；冷加工周期短，減少中間脫脂、熱處理、縮口、矯直等工序，節(jié)省能源，減少金屬消耗；可采用大規(guī)格荒管生產(chǎn)小直徑的鋼管，簡(jiǎn)化原料規(guī)格種類。目前，世界上冷軋、冷拔工藝技術(shù)和裝備水平有了很大的發(fā)展。冷軋機(jī)正向高速、長(zhǎng)行程、環(huán)孑L型、高精度的方向發(fā)展，這種軋機(jī)的特點(diǎn)是：① 采用慣性力和慣性扭矩垂直平衡機(jī)構(gòu)，軋機(jī)往返次數(shù)提高；② 采用環(huán)形孔型，軋制變形區(qū)長(zhǎng)度比短行程軋機(jī)長(zhǎng)70％ ，軋制變形的均勻性提高、送量增加；⑧ 采用長(zhǎng)管坯，荒管原料長(zhǎng)度可增加到l2～15m，可生產(chǎn)長(zhǎng)鋼管，提高軋機(jī)利用率，軋制有效利用系數(shù)高達(dá)80％ 以上；④采用曲線型芯棒和最佳拋物面孔型，金屬變形合理，工模具壽命長(zhǎng) 上述特點(diǎn)使冷軋機(jī)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品精度大大提高生產(chǎn)不銹鋼管的冷拔管機(jī)結(jié)構(gòu)上仍以鏈?zhǔn)嚼浒螜C(jī)為主，也有少數(shù)液壓冷拔機(jī)。多線、高速、全自動(dòng)是當(dāng)前冷拔機(jī)發(fā)展的方向。
2．4 多種焊接技術(shù)
焊接工藝技術(shù)的進(jìn)步加速了不銹鋼焊管生產(chǎn)的發(fā)展，多種焊接方法的應(yīng)用進(jìn)一步提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率。目前，工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼焊接方法主要有鎢極氬弧焊(TIG)、高頻焊、等離子焊和激光焊等。幾種焊接方法各具特點(diǎn)，使用最多的是氬弧焊和高頻焊：
2．4．1 氬弧焊
不銹鋼焊管要求熔深焊透，不含氧化物夾雜，熱影響區(qū)盡可能小，鎢極惰性氣體保護(hù)的氬弧焊具有較好的適應(yīng)性，焊接質(zhì)量高、焊透性能好，其產(chǎn)品在化工、核工業(yè)和食品等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用焊接速度不高是氬弧焊的不足之處，為提高焊接速度，國(guó)外研究開發(fā)了多種方法。其中，由單電極單焊炬發(fā)展到多電極多焊炬，這一焊接方法在生產(chǎn)中已得到應(yīng)用。20世紀(jì)70年代德國(guó)首先采用多焊炬沿焊縫方向直線排列，形成長(zhǎng)形熱流分布，焊速明顯提高。一般采用三電極焊炬的氬弧焊，焊接鋼管壁厚s≥2ram，焊接速度比單焊炬提高3～4倍，焊接質(zhì)量也得到改善。氬弧焊與等離子焊組合，可以焊接更大壁厚的鋼管。此外，在氬氣中使用5％ ～10％的氫氣，再采用高頻脈沖焊接電源，也可提高焊接速度。多焊炬氬弧焊適用于奧氏體和鐵素體不銹鋼管的焊接。
2．4．2 高頻焊
高頻焊用于碳鋼焊管生產(chǎn)已經(jīng)有40多年的歷史，但用于焊接不銹鋼管確屬較新的技術(shù)。其生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，使其產(chǎn)品更為廣泛地用于建筑裝飾、家用器具和機(jī)械結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域。高頻焊接具有較大的電源功率，對(duì)不同材質(zhì)、口徑和壁厚的鋼管都能達(dá)到較高的焊接速度(比氬弧焊的最高焊接速度高出l0倍以上)。因此，高頻焊接生產(chǎn)一般用途的不銹鋼管具有較高的生產(chǎn)率因?yàn)楦哳l焊接速度高，給焊管內(nèi)毛刺的去除帶來困難，這也是目前高頻焊不銹鋼管尚不能為化工、核工業(yè)所接受的原因之一。從焊接材質(zhì)看，高頻焊可以焊接各種類型的奧氏體不銹鋼管。同時(shí)，新鋼種的開發(fā)和成型焊接方法的進(jìn)步，鐵素體不銹鋼AISI 409等鋼種也可成__功地進(jìn)行焊接。
2．4．3 組合焊接技術(shù)
不銹鋼焊管的各種焊接方法均有各自的優(yōu)點(diǎn)和不足。如何揚(yáng)長(zhǎng)避短，將幾種焊接方法加以組合形成新的焊接工藝，滿足人們對(duì)不銹鋼焊管質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求，是當(dāng)前不銹鋼焊管技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。經(jīng)過近幾年的探索研究，組合焊接工藝已取得了進(jìn)展， 日本、法國(guó)等國(guó)家已掌握一定的不銹鋼焊管生產(chǎn)組合焊接技術(shù)。組合焊接方法有：氬弧焊+等離子焊、高頻焊+等離子焊、高頻預(yù)熱+三焊炬氬弧焊、高頻預(yù)熱+等離子焊+氬弧焊。組合焊接提高焊速十分顯著。對(duì)于采用高頻預(yù)熱的組合焊接，鋼管焊縫質(zhì)量與常規(guī)的氬弧焊、等離子焊相當(dāng)，焊接操作簡(jiǎn)單，整個(gè)焊接系統(tǒng)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這種組合易于與現(xiàn)有的高頻焊接設(shè)備銜接，投資成本低，效益好。
2．5 光亮熱處理
不銹鋼管的熱處理，國(guó)外普遍采用帶保護(hù)氣體的無氧化連續(xù)熱處理爐，進(jìn)行中問熱處理和最終的成品熱處理。由于可以獲得無氧化的光亮表面，從而取消了傳統(tǒng)的酸洗工序。這一熱處理工藝的采用，既改善了鋼管的質(zhì)量，又克服了酸洗對(duì)環(huán)境的污染。根據(jù)目前世界發(fā)展的趨勢(shì)，光亮連續(xù)熱處理爐基本分為三種類型：
(1)輥底式光亮熱處理爐。這種爐型適用于大規(guī)格、大批量鋼管熱處理，小時(shí)產(chǎn)量在1．Ot以上?？墒褂玫谋Ｗo(hù)氣體為高純度氫氣、分解氨及其他保護(hù)氣體?？梢耘鋫鋵?duì)流冷卻系統(tǒng)，以便較快地冷卻鋼管。
(2)網(wǎng)帶式光亮熱處理爐。這種爐型適合于小
直徑薄壁精密鋼管，小時(shí)產(chǎn)量約為0．3～1．0t，處理鋼管長(zhǎng)度可達(dá)40m，也可以處理成卷的毛細(xì)管。配備對(duì)流冷卻系統(tǒng)可進(jìn)行快冷。使用氣體燃料或電加熱，可采用各種保護(hù)氣體。經(jīng)過這種爐型熱處理后的鋼管無劃傷，光亮度好。
(3)馬弗管式光亮熱處理爐 鋼管裝在連續(xù)的托架上，在馬弗管內(nèi)進(jìn)行加熱，能以較低的成本處理優(yōu)質(zhì)小直徑薄壁鋼管，小時(shí)產(chǎn)量在0．3t以上?？山?jīng)濟(jì)地使用保護(hù)氣體，加熱熱源可為燃?xì)?、油或電?BR> 2．6 有機(jī)溶劑脫脂
采用有機(jī)溶劑脫脂技術(shù)，脫脂效果好， 自動(dòng)化程度高為了去除冷軋、冷拔潤(rùn)滑時(shí)殘存在鋼管表面的油污，以提高熱處理鋼管質(zhì)量并防止?jié)B碳，采用了除油效果好、技術(shù)裝備先進(jìn)的有機(jī)溶劑脫脂裝置。常用的有機(jī)溶劑有三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、氯化甲烷，使用較多的是三氯乙烯。此種溶劑使用效果好，易回收，毒性低。脫脂是在一個(gè)密封室內(nèi)進(jìn)行的。裝在筐中的不銹鋼管在溶劑槽中脫
脂，或者在溶劑蒸氣中進(jìn)一步冷凝脫脂。整個(gè)脫脂過程是在密封室內(nèi)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制完成。三氯乙烯脫脂劑可再生和反復(fù)使用。并監(jiān)控使用環(huán)境下的溶劑氣體含量，避免環(huán)境污染。
2．7 精整設(shè)備現(xiàn)代化
配備現(xiàn)代化的精整設(shè)備，加強(qiáng)質(zhì)量控制是當(dāng)代不銹鋼管生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。不銹鋼管精整工段設(shè)置無損探傷工序，是必不可少的質(zhì)量檢 4手段。無損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，使更多的廠家采用了渦流、超聲波組合探傷機(jī)組，并配備激光測(cè)徑、超聲波測(cè)厚裝置。鋼管出廠前，從多個(gè)環(huán)節(jié)把住質(zhì)量關(guān)。這種組合探傷機(jī)組具有先進(jìn)的信息處理系統(tǒng)，測(cè)得的信號(hào)全部數(shù)據(jù)化，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理并儲(chǔ)存， 自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高。高精度矯直機(jī)、冷態(tài)推壓及旋壓縮口機(jī)、多頭(6～8頭)拋光機(jī)、全長(zhǎng)標(biāo)記裝置等，都是目前世界上廣泛采用的不銹鋼管精整高效率生產(chǎn)設(shè)備。
2．8 開發(fā)新技術(shù)新工藝
積極研究開發(fā)新技術(shù)新工藝， 以求獲得高質(zhì)量、低成本的不銹鋼管產(chǎn)品。不銹鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)的許多新工藝新技術(shù)，促進(jìn)了鋼管質(zhì)量的提高和生產(chǎn)成本的降低。
2．8．1 焊接+冷拔生產(chǎn)工藝
美國(guó)研究開發(fā)了焊接+冷拔的不銹鋼管生產(chǎn)新工藝。即用縱剪后的不銹鋼冷帶經(jīng)成型、氬弧焊接成焊管，再經(jīng)冷拔、精整工序出成品。由于氬弧焊接質(zhì)量高，焊縫的各項(xiàng)性能與基體一致，因此，這種工藝生產(chǎn)的不銹鋼管，比采用熱擠壓+冷拔(軋)的常用工藝，成本降低10％ ～30％ ，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化，周期縮短。
2．8．2 溫軋技術(shù)
溫軋技術(shù)是前蘇聯(lián)發(fā)明的。它是將冷軋前的管料通過一感應(yīng)加熱裝置加熱到150～400℃ 后進(jìn)行軋制。這種技術(shù)具有軋制力小、一次變形量大的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)OCrl8Ni9Ti鋼管進(jìn)行二三次溫軋無需中間退火，總變形量可達(dá)98％ 。
2．8．3 超聲波振動(dòng)冷拔工藝
拉模在冷拔過程中的超聲波振動(dòng)，能加大每個(gè)拉拔道次的減面率，并減少鋼管振動(dòng)現(xiàn)象和表面凹點(diǎn)，提高鋼管表面質(zhì)量。這是因?yàn)槌曨l率使設(shè)備振動(dòng)，減少了拉拔時(shí)的摩擦力，鋼管承受著拉拔模和芯棒的擠壓而減少了拉應(yīng)力帶來的不良后果
二： 我國(guó)不銹鋼管生產(chǎn)現(xiàn)狀及與世界先進(jìn)水平的差距
3．1 我國(guó)不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)的現(xiàn)狀
近20年來，我國(guó)不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)有了一定的發(fā)展，引進(jìn)了一批工藝技術(shù)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，工藝技術(shù)和裝備水平得到了提高，生產(chǎn)能力有了較大幅度的增長(zhǎng)。尤其是不銹鋼焊管，新建機(jī)組數(shù)量和形成的生產(chǎn)能力都大于無縫鋼管。我國(guó)不銹鋼無鋼管主要生產(chǎn)廠家有原上鋼五廠、長(zhǎng)城特鋼、大冶特鋼、成都無縫鋼管廠等骨干企業(yè)，此外還有一批應(yīng)運(yùn)而生的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和民營(yíng)企業(yè)。目前全國(guó)有大小不銹鋼無縫管生產(chǎn)廠200多家，綜合生產(chǎn)能力在10～l5萬t／a，產(chǎn)量約在6．5萬t／a?？缮a(chǎn)的外徑規(guī)格為0．5～426mm，甚至更大。熱軋不銹鋼管已開始用連鑄圓坯生產(chǎn)。冷加工配備了具有20世紀(jì)90年代先進(jìn)水平的冷軋冷拔管機(jī)、光亮熱處理爐、脫脂及精整設(shè)備。不銹鋼焊管在我國(guó)起步較晚，但發(fā)展速度較快。從1986年起，開始大量引進(jìn)國(guó)外設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)不銹鋼焊管，到目前為止，不銹鋼焊管生產(chǎn)線有400多條，綜合生產(chǎn)能力約為40萬t／a，其中引進(jìn)的機(jī)組有100多條，生產(chǎn)能力約l0萬t／a?？缮a(chǎn)的不銹鋼焊管為 4．76～720mm，就機(jī)組大小而言，85％ 一90％是生產(chǎn)~90mm以下的小規(guī)格機(jī)組。生產(chǎn)的鋼種以?shī)W氏體鋼為主，其他鋼種甚少。由于原料供應(yīng)不足，加之多數(shù)機(jī)組工藝設(shè)備不配套尤其缺少熱處理和檢測(cè)設(shè)備，使機(jī)組的生產(chǎn)能力得不到充分發(fā)揮，工業(yè)用不銹鋼焊管生產(chǎn)受到限制，工業(yè)用管產(chǎn)量不超過2萬t／a，生產(chǎn)的大部分不銹鋼焊管為裝飾用管?？傊覈?guó)不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)雖然有了一定的進(jìn)步，但是與國(guó)外先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家相比還存在著較大的差距，以致目前國(guó)內(nèi)一些重要領(lǐng)域使用的不銹鋼管，如不銹鋼高壓鍋爐管、尿素管、核電站蒸發(fā)器管等仍然依靠進(jìn)VI。盡快改變這種狀況，促進(jìn)我國(guó)不銹鋼管生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，十分重要。
3．2 無縫管生產(chǎn)與世界先進(jìn)水平的差距
不銹鋼無縫管是以實(shí)心坯為原料，通過熱穿孑L、熱軋或冷加工生產(chǎn)出鋼管。機(jī)組的類型和水平主要取決于熱加工、冷加工(主要方式是冷軋和冷拔)以及熱處理工藝。因此，不銹鋼無縫管的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量主要取決于管坯原料、熱加工和冷加工等主要環(huán)節(jié)。正是在這些主要環(huán)節(jié)上，我國(guó)不銹鋼無縫管的生產(chǎn)技術(shù)存在著很大差距。
3．2．1 不銹鋼管坯生產(chǎn)工藝落后
我國(guó)不銹鋼冶煉工藝落后，不但沒有最新的“三步法” 冶煉工藝設(shè)備，而且就是采用電爐+AOD “二步法”冶煉不銹鋼，一般爐子容量小，裝備水平低，且沒有連鑄機(jī)，幾乎全部采用鋼錠一開坯軋制(鍛造)生產(chǎn)工藝。這是不銹鋼成本高的主要原因，也是與國(guó)外的最大差距。目前，只有個(gè)別廠采用水平連鑄機(jī)生產(chǎn)不銹鋼管坯。除了幾個(gè)特殊鋼廠能夠自供管坯外，大多數(shù)廠家都是外購(gòu)管坯，而外購(gòu)管坯的品種、質(zhì)量、規(guī)格很難全部滿足用戶的工藝要求，同時(shí)，價(jià)格也高。能夠自供管坯的企業(yè)，雖然能夠自己煉鋼、鍛(軋)坯，但由于要求管坯的鋼種、規(guī)格多而雜，質(zhì)量要求又高，數(shù)量又少。所以，其生產(chǎn)成本往往也很高，致使不銹鋼無縫管的價(jià)格高，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
3．2．2 不銹鋼管熱軋生產(chǎn)工藝差距大
我國(guó)目前不銹鋼管熱軋生產(chǎn)幾乎都是采用斜軋穿孑L工藝。影響采用斜軋穿孑L工藝生產(chǎn)不銹鋼管的因素有以下幾方面：
(1)不能生產(chǎn)熱軋成品管，只能為冷加工提供坯料，由此導(dǎo)致了我國(guó)不銹鋼管的使用領(lǐng)域中還存在著“以冷代熱”的不合理現(xiàn)象。
(2)不銹鋼管的質(zhì)量難以保證，因?yàn)樾避埓┛走^程中的“曼內(nèi)斯曼效應(yīng)”和不銹鋼的低塑性、加熱
溫度范圍窄， 以及變形過程中的溫升，難以保證不銹鋼荒管的質(zhì)量。因此，對(duì)一些重要用途的不銹鋼管，如核電站用蒸發(fā)器管等，用戶都指定必須用擠壓工藝生產(chǎn)供料。
(3)對(duì)一些難變形合金，如鎳基高溫合金GH39及si含量高的25—20型不銹耐熱鋼等，用斜軋穿孑L的方法很難或無法生產(chǎn)，即使生產(chǎn)，其穿孑L的成材率也極低。而擠壓工藝則能生產(chǎn)出高質(zhì)量的成品管或冷加工用的荒管。
(4)由于我國(guó)生產(chǎn)不銹鋼管時(shí)僅使用了自動(dòng)軋__管機(jī)組中的曼氏穿孔機(jī)而未用后面的軋管 、均整
機(jī)和定徑機(jī)，因此，生產(chǎn)的荒管尺寸精度差，壁厚較厚，這給冷加工增加了很大的變形量。
(5)~4fL穿孔工藝無法生產(chǎn)異型斷面管。因此，國(guó)外普遍采用熱擠壓工藝生產(chǎn)不銹鋼無縫管，這是我國(guó)不銹鋼無縫管生產(chǎn)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比的根本差距。
3．2．3 冷軋冷拔工藝和裝備水平低
在冷軋和冷拔生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)方面，近10年來，國(guó)外已有了很大的發(fā)展。高速、長(zhǎng)行程、環(huán)孔型、高精度的冷軋管機(jī)已經(jīng)成熟，并向更高的目標(biāo)發(fā)展；冷拔管機(jī)正向高速、多線和全自動(dòng)方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)冷軋管機(jī)基本上還是前蘇聯(lián)20世紀(jì)五六十年代的X／TT型設(shè)計(jì)，軋機(jī)的速度低，機(jī)頭的回轉(zhuǎn)速度僅80次／min左右，軋輥為半圓孔型，低送進(jìn)，因而生產(chǎn)效率較低，鋼管的質(zhì)量較差。國(guó)內(nèi)冷拔管機(jī)幾乎都是鏈?zhǔn)?，結(jié)構(gòu)陳舊，穩(wěn)定性差，打頭工藝落后，切損大。因此，工藝技術(shù)需
要進(jìn)一步改進(jìn)和提高。
3．2．4 熱處理工藝水平低
熱處理是保證不銹鋼管性能的重要工藝。目前， 國(guó)內(nèi)不銹鋼管的熱處理普遍采用連續(xù)式輥底爐，這是一個(gè)很大的進(jìn)步。但是， 由于使用的連續(xù)式輥底爐沒有保護(hù)氣氛控制系統(tǒng)以及用發(fā)生爐煤氣作燃料，影響鋼管的性能，熱處理后鋼管表面生成氧化鐵皮，隨后用酸洗去除，使鋼管表面腐蝕和造成環(huán)境污染。國(guó)外普遍采用可控保護(hù)氣氛系統(tǒng)的輥底式、網(wǎng)帶式和馬弗管式熱處理爐處理不銹鋼管，鋼管表面無氧化不需要酸洗，保證了良好的性能和表面質(zhì)量。因此，應(yīng)向有保護(hù)氣氛控制系統(tǒng)的光亮熱處理工藝發(fā)展。
3．3 焊管生產(chǎn)與世界先進(jìn)水平的差距
不銹鋼焊管是以板帶為原料，經(jīng)成型后焊接而成的鋼管。因此，焊管有三個(gè)要點(diǎn)：① 原料采用不銹鋼帶；② 成型方法一般采用輥式連續(xù)成型；③ 焊接方式采用氬弧焊或高頻焊，因而有一條焊縫。正是這三點(diǎn)決定著不銹鋼焊管機(jī)組的類型和水平，以及不銹鋼焊管的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。
3．3．1 原料
在國(guó)外，由于板帶生產(chǎn)技術(shù)的領(lǐng)先，有專業(yè)不銹鋼煉鋼廠、熱軋帶鋼和冷軋帶鋼廠，能生產(chǎn)出高質(zhì)量的不銹鋼板帶供焊管作原料，推動(dòng)了不銹鋼焊管工業(yè)的發(fā)展，并在品種上不斷有所突破，特別是工業(yè)用不銹鋼焊管的比例不斷提高，在美、日、法等國(guó)工業(yè)用不銹鋼焊管的比例達(dá)到60％ ～70％ 。而我國(guó)基本上沒有先進(jìn)的不銹鋼冶煉廠，更沒有專業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量不銹鋼板帶的熱(冷)軋帶鋼廠。不銹鋼焊管的原料一是靠進(jìn)口，二是采用國(guó)內(nèi)的冷軋窄帶鋼作原料。這樣，前者價(jià)格貴，后者質(zhì)量不穩(wěn)定，致使焊管機(jī)組沒有穩(wěn)定的、高質(zhì)量的原料。近幾年來，我國(guó)在這方面有了一定的進(jìn)展，改造了太鋼不銹鋼冷軋帶鋼廠，建設(shè)了寧波寶新和張家港浦項(xiàng)冷軋不銹鋼板卷廠，上海浦鋼和德國(guó)克虜伯合資的SKS不銹鋼冷軋帶鋼廠也投入了生產(chǎn)。我國(guó)不銹鋼焊管原料的品種和質(zhì)量將會(huì)不斷提高。
3．3．2 成型及焊接設(shè)備
中小口徑的不銹鋼焊管一般采用連續(xù)輥式成型。由于不銹鋼帶彈性模量大，變形回彈大，因此，必須增加變形區(qū)長(zhǎng)度，合理選擇機(jī)架數(shù)和孑L型設(shè)計(jì)，保證機(jī)架的強(qiáng)度和剛度，提高焊管質(zhì)量。我國(guó)大部分焊管機(jī)組是20世紀(jì)80年代從國(guó)外引進(jìn)的，與國(guó)外機(jī)組相比仍有差距，不能生產(chǎn)工業(yè)用管，僅能用于生產(chǎn)裝飾管等低標(biāo)準(zhǔn)民用管。因此，為達(dá)到國(guó)外機(jī)組的水平尚需進(jìn)一步研究開發(fā)。
3．3．3 焊后處理工藝設(shè)備
對(duì)于要求高的工業(yè)用不銹鋼焊管，必須對(duì)焊縫進(jìn)行平整及固溶熱處理。國(guó)外焊縫平整的方法有多種，一般采用控制焊接工藝、鍛打和用刀刮等；對(duì)于焊縫熱處理一般采用在線中頻感應(yīng)加熱固溶處理，也有采用線外保護(hù)氣氛輥底式連續(xù)熱處理爐處理；民用管不需進(jìn)行焊后處理。我國(guó)不銹鋼焊管焊后處理水平較低，大部分機(jī)組沒有焊后處理設(shè)備，與國(guó)外相比相差較遠(yuǎn)。此外，我國(guó)不銹鋼焊管的檢測(cè)、精整、打捆、標(biāo)記等設(shè)備都比較落后，急需進(jìn)一步提高。
三:結(jié)語
我國(guó)不銹鋼管生產(chǎn)經(jīng)過40多年特別是近20年來的發(fā)展，無論是不銹鋼無縫管還是焊管的生產(chǎn)技術(shù)都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)量、質(zhì)量和品種不斷增加和提高，少數(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。但是和國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)不銹鋼管廠在生產(chǎn)工藝、裝備水平、操作技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量等方面尚有較大的差距，需要進(jìn)行技術(shù)改造和提高，以適應(yīng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。從市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)可以看出，我國(guó)不銹鋼管前景看好。但是必須清醒地看到，隨著經(jīng)濟(jì)全球一體化的到來，國(guó)內(nèi)不銹鋼管市場(chǎng)也必將面臨國(guó)際市場(chǎng)的挑戰(zhàn)，即我們的對(duì)手將是國(guó)際著名的不銹鋼大財(cái)團(tuán)，競(jìng)爭(zhēng)無疑是相當(dāng)激烈的。對(duì)此，作為國(guó)內(nèi)不銹鋼管生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)當(dāng)抓好技術(shù)改造，提高：[藝技術(shù)和裝備水平，加強(qiáng)現(xiàn)代化管理，提高生產(chǎn)效率，增加品種，提高質(zhì)量，降低成本，改進(jìn)服務(wù)，使我國(guó)不銹鋼管生產(chǎn)和技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，占領(lǐng)國(guó)內(nèi)不銹鋼管市場(chǎng)，并為開拓國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造有利條件。為此，我國(guó)不銹鋼管的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)從以下幾方面加強(qiáng)發(fā)展：
(1)采用世界先進(jìn)和成熟工藝技術(shù)生產(chǎn)不銹鋼無縫管。我國(guó)不銹鋼無縫管的生產(chǎn)應(yīng)采用世界通用的先進(jìn)工藝和裝備，用熱擠壓工藝生產(chǎn)不銹鋼無縫管，直接生產(chǎn)熱擠壓成品管；部分采用冷軋冷拔聯(lián)合工藝生產(chǎn)冷加工產(chǎn)品。長(zhǎng)城特鋼具有這種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和裝備，經(jīng)過“八五” 期間的改造，具備了條件，應(yīng)該更多地生產(chǎn)用于化工、化纖、化肥、核工業(yè)和航天等領(lǐng)域的不銹鋼無縫管；新建不銹鋼、高合金鋼無縫管廠應(yīng)采用熱擠壓和冷軋冷拔(以軋為主)的工藝和裝備，生產(chǎn)熱軋成品管和冷加工成品管。普遍采用的曼內(nèi)斯曼穿孔+冷拔(冷軋)生產(chǎn)不銹鋼管的工藝，經(jīng)過40多年的發(fā)展， 已有大大小小生產(chǎn)廠200家，為國(guó)家做出了貢獻(xiàn)，但產(chǎn)品質(zhì)量不高，成材率低，應(yīng)該優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高裝備水平，首先提高穿孔工藝生產(chǎn)水平，同時(shí)，采用軋拔相結(jié)合、以軋為主的冷加工工藝，提高和改進(jìn)熱處理工藝，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中優(yōu)勝劣汰，壯大一批，淘汰一大批。
(2)積極開發(fā)高檔次高附加值和大規(guī)格的不銹鋼焊管。我國(guó)不銹鋼焊管生產(chǎn)，近20年來發(fā)展很快， 已建設(shè)了約400條生產(chǎn)線。這些生產(chǎn)線中，約90％ 只能生產(chǎn)小于 ll4(76)mm 以下的民用裝飾管和低檔次工業(yè)用管。隨著“十五”我國(guó)不銹鋼行業(yè)的改造和發(fā)展，優(yōu)質(zhì)鋼板帶生產(chǎn)量的增加，焊管坯料條件大大得到改善。因此，應(yīng)該借助于國(guó)外不銹鋼焊接技術(shù)的進(jìn)步，建設(shè)工藝完整、設(shè)備先進(jìn)、后處理工藝設(shè)備齊全的機(jī)組，開發(fā)化工、化肥、化纖、石化、能源和航天等領(lǐng)域使用的高檔次、高附加值產(chǎn)品和大規(guī)格的產(chǎn)品，以替代一部分無縫管，這正是當(dāng)前國(guó)外不銹鋼焊管發(fā)展的一大趨勢(shì)。
(3)重視熱處理和精整設(shè)施。無論是不銹鋼無縫管生產(chǎn)還是焊管生產(chǎn)，根據(jù)生產(chǎn)的品種和質(zhì)量要求，配備現(xiàn)代化的熱處理和精整設(shè)施十分重要，克服重主生產(chǎn)線而忽視熱處理和精整設(shè)施的現(xiàn)象。一定要采用帶保護(hù)氣體的無氧化連續(xù)式熱處理爐，實(shí)現(xiàn)光亮熱處理；采用無損探傷設(shè)備，加強(qiáng)檢測(cè)手段；采用高精度矯直機(jī)、冷態(tài)推壓及旋壓式縮口機(jī)、多頭拋光機(jī)、全長(zhǎng)標(biāo)記等精整裝置，實(shí)現(xiàn)不銹鋼管精整高效化，保證不銹鋼管最終高質(zhì)量。
俄羅斯干線管道用大口徑電焊鋼管生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)
近一二十年來，俄羅斯新開采并投入運(yùn)營(yíng)一批新的油氣田，其中大部分氣田的采掘和輸送是在零下溫度， 甚至在海水中實(shí)施的。管道的參數(shù)，取決于所輸送天然氣的數(shù)量和氣田儲(chǔ)氣量：俄羅斯天然氣輸送管道15徑一般不超過1 420， 輸油管道一般不超過1 020mm。20世紀(jì)80年代廣泛采用X70級(jí)鋼管，管道工作壓力向IOMP 發(fā)展。嚴(yán)苛的氣候條件， 不僅要求增大鋼管的強(qiáng)度性能，而且還要求增強(qiáng)其塑性，尤 是沖擊韌性， 從而確保鋼管的抗脆性斷裂和止裂能力 鋼材的高塑性主要靠其低的碳含量和高的純凈度(s含量低于0．005％ ) 在提高金屬、焊縫和熱影響區(qū)質(zhì)量的同時(shí)，)~． 的要求也在不斷增高。俄羅斯車?yán)镅刨e斯克鋼管廠推廣應(yīng)用新的鋼管焊接過程自動(dòng)控制系統(tǒng)， 可確保焊接的高質(zhì)量 不僅對(duì)焊接母材而且對(duì)焊縫進(jìn)行無損探傷，對(duì)鋼管防腐也給予充分重視， 正在探索和研制防腐新方法和新材料。