隨著世界冶金技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)受國內(nèi)以西氣東輸為代表的系列工程的拉動(dòng)，帶動(dòng)了國內(nèi)煉鋼和軋鋼技術(shù)的大發(fā)展。各大鋼廠寬板機(jī)組的先后上馬，為制管技術(shù)的進(jìn)步和制管行業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了有利條件。而鋼管結(jié)構(gòu)巨大的市場需求，也為油氣制管企業(yè)開拓新市場帶來機(jī)遇。
除高頻焊和傳統(tǒng)三輥成型工藝外，埋弧焊直縫焊管的制造工藝主要有如下幾種方式：UOE、JCOE以及新型三輥成型。其中UOE和JCOE工藝為長輸管線用直縫埋弧焊管的主要生產(chǎn)方式，采用多絲埋弧焊焊接技術(shù)和全長機(jī)械或水壓擴(kuò)徑技術(shù)，生產(chǎn)效率較高，管形好，尺寸，鋼管可定長或按客戶要求交貨，一般為12m，單支鋼管不存在環(huán)形對(duì)接焊縫。新型三輥成型工藝是在傳統(tǒng)三輥成型工藝發(fā)展起來的制管工藝，其成型工藝和傳統(tǒng)工藝方式并無兩樣，實(shí)質(zhì)就是將成型輥加長(可成型長度12m甚至16m的大口徑埋弧焊鋼管)，而且不用換模具，特別適合小批量、多規(guī)格鋼管的生產(chǎn)，發(fā)揚(yáng)和避免了傳統(tǒng)三輥成型的優(yōu)缺點(diǎn)。
1、UOE制管工藝
UOE是焊管成型過程中的三個(gè)重要工序—U成型，O成型和擴(kuò)徑E的英文縮寫。即將邊部預(yù)先按要求彎曲后的鋼板分別在U成型機(jī)和O成型機(jī)內(nèi)壓成U形和0形管坯，然后再將O形管坯焊接后進(jìn)行擴(kuò)徑(Expanding)加工。
UOE鋼管以其尺寸，殘余應(yīng)力小，質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于寒凍地帶，酸性服役環(huán)境和海洋等惡劣工況的長輸管線。UOE成型法是當(dāng)今上比較的成形方法，作為大口徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)工藝UOE法以生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量好著稱，但設(shè)備造價(jià)昂貴，投資規(guī)模大。
2、JCOE制管工藝
JCOE成型方式為步進(jìn)式壓力折彎成型，折彎模為帶弧度的倒“T”形模具，成型過程分三步進(jìn)行：步，將預(yù)先彎好板邊的鋼板送進(jìn)壓力機(jī)底座，從鋼板的一邊往鋼板開始分步進(jìn)行壓力折彎，壓力和步間距均由計(jì)算機(jī)控制，折彎至鋼板的一半時(shí)，完成步，折彎刀數(shù)為N，這時(shí)鋼板由“一”字形變成J形；步，將J形管坯推至壓力機(jī)底座的另一邊，重復(fù)步動(dòng)作，完成另一半的成型，折彎刀數(shù)也是N，這時(shí)管形由J形變?yōu)镃形；第三步，將C形管坯從中間位置后再折彎1刀，將C形管坯變成O形管坯，至此完成JCO成型，共用2N+1刀。此成型方式，成型，模具少，換模，特別是對(duì)成型厚壁管具有優(yōu)勢。例如珠江鋼管公司的5200t折彎成型機(jī)，對(duì)16Mn(Q345)成型壁厚可達(dá)到50mm。
3、焊接工藝
UOE、JCOE之所以成為當(dāng)代埋弧焊直縫鋼管主要制管工藝，除采用以上成型工藝外，也得益于采用的縱列多絲埋弧焊焊接技術(shù)。每根焊絲由單獨(dú)的焊接電源供電，焊絲呈縱向排列，焊接過程中形成一個(gè)共同的焊接熔池，該技術(shù)由初的兩絲焊已發(fā)展到現(xiàn)在的四絲和五絲焊。該技術(shù)具有單絲的優(yōu)點(diǎn)。具體是：
(1)生產(chǎn)效率可成倍增加，一臺(tái)四絲焊機(jī)組，相當(dāng)于3臺(tái)到4臺(tái)單絲焊機(jī)組。
(2)焊接質(zhì)量可大幅提高。
(3)焊接線能量可進(jìn)一步降低，提高焊接接頭的力學(xué)性能。
(4)可合理地匹配焊絲，達(dá)到焊縫與母材良好匹配。
(5)可降低單位焊縫長度的焊材消耗。
4、擴(kuò)徑
擴(kuò)徑是直縫埋弧焊管的重要制管工序。擴(kuò)徑有兩種工藝方式，一種是水壓擴(kuò)徑，另一種是機(jī)械擴(kuò)徑。擴(kuò)徑的作用可以歸納成以下三點(diǎn)：
(1)矯正由焊接造成的鋼管變形，使鋼管的橢圓度和平直達(dá)到要求的尺寸精度。
(2)減少或在制管過程中引起的包辛格效應(yīng).提高鋼管的屈服強(qiáng)度。
(3)鋼管成型和焊接部位的殘余應(yīng)力。
