国内外不锈钢焊管产品技术工艺研发动态与发展趋势分析

第一节 国内不锈钢焊管产品技术工艺研发动态

积极研究开发新技术新工艺，以求获得高质量、低成本的不锈钢管产品。不锈钢管生产领域出现的许多新工艺新技术，促进了钢管质量的提高和生产成本的降低。

1、焊接+冷拔生产工艺

美国研究开发了焊接+冷拔的不锈钢管生产新工艺。即用纵剪后的不锈钢冷带经成型、氩弧焊接成焊管，再经冷拔、精整工序出成品。由于氩弧焊接质量高，焊缝的各项性能与基体一致，因此，这种工艺生产的不锈钢管，比采用热挤压+冷拔(轧)的常用工艺，成本降低10%～30% ，生产工艺简化，周期缩短。

2、温轧技术

温轧技术是前苏联发明的。它是将冷轧前的管料通过一感应加热装置加热到150～400℃ 后进行轧制。这种技术具有轧制力小、一次变形量大的优点，对OCrl8Ni9Ti钢管进行二三次温轧无需中间退火，总变形量可达98％。

3、超声波振动冷拔工艺

拉模在冷拔过程中的超声波振动，能加大每个拉拔道次的减面率，并减少钢管振动现象和表面凹点，提高钢管表面质量。这是因为超声频率使设备振动，减少了拉拔时的摩擦力，钢管承受着拉拔模和芯棒的挤压而减少了拉应力带来的不良后果。

第二节 国外不锈钢焊管产品技术工艺研发动态

一、美国

激光焊接和切割技术在国外的发展，国内也有一些报道。激光焊接不锈钢焊管是其重要的应用领域。美国的T&H M ach ine Inc.的激光焊接机可用于碳钢、不锈钢和其它金属的焊接，也可用于管材焊接系统和飞锯切割系统。

二、日本

为了生产出优质的不锈钢电焊管，克服传统成型方式，如圆周弯曲、边缘弯曲、w弯曲以及双半径成型方式造成的成型稳定性不良而导致不锈钢管质量不高的弊病，日本日下部等公司，共同研制开发了一种称为“排辊和鼓肚辊式成型机组(Cage and Bulge RollForming Mill．简称CBR机组) 该机组拥有许多优点，诸如焊接效率高、钢带加工硬化率低、延伸小、精成型减径量大幅度减少、轧辊数量减少50%等。其中最突出的是成型稳定性高，减少了焊缝边缘的颤动，从而使得焊接温度波动变小。不仅如此，该机组的“适应性边缘弯曲系统”能适用于大小直径、薄厚管壁的不锈钢焊管，保证其具有较高的焊接效率。

第三节 近年国内外不锈钢焊管技术工艺研发成果回顾

1、蒂森克虏伯研发出新的不锈钢焊接法

被誉为“世界钢铁大王”的德国蒂森克虏伯集团（TyssenKrupp以下简称TK）宣布，旗下子公司Tailored Blanks GmbH已成功研发出一种全新的不锈钢焊接法，该不锈钢焊接法生产工艺将被应用于管材，尤其是一些汽车领域，例如汽车排气管。

TK表示，在生产特制带钢过程中，使用两到三个不同厚度、不同涂层的材料或镀层的钢卷通过激光焊接的方式纵向焊接起来，然后利用激光焊接方式将不锈钢管彼此的末端焊接起来，连成几百米长度。通过这种方式，可以将各种不同的不锈钢连接在一起。这种材料制成的零可以被应用于汽车消声器的生产。

2、宁波宝新成功试制出新型焊管

宁波宝新公司成功试制出SUS304钢种高频不锈钢焊管。该焊管属于奥氏体不锈钢，具有较好的延伸性和耐腐蚀性，主要用于汽车排气管。样管目前已交付用户使用，反映良好。

第四节 未来不锈钢焊管国内外技术工艺研发趋势分析

不锈钢焊管的各种焊接方法均有各自的优点和不足。如何扬长避短，将几种焊接方法加以组合形成新的焊接工艺，以及满足人们对不锈钢焊管的质量和生产效率的要求是当前不锈钢焊管技术发展的新趋势。经过近几年的探索研究，组合焊接工艺已取得了进展，日本、法国等国的不锈钢焊管生产已经使用了一定的组合焊接技术。组合焊接方法有：氩弧焊+等离子焊、高频焊+等离子焊、高频预热+三焊炬氩弧焊、高频预热+等离子焊+氩弧焊等。组合焊接能显著提高焊速。采用高频预热组合焊接钢管，焊管的焊缝质量与常规的氩弧焊、等离子焊的焊缝质量相当。高频预热的组合焊接操作简单，整个焊接系统易实现自动化，这种组合易于与现有的高频焊接设备衔接，投资成本低，效益好。

第五节 不锈钢焊管产品同类替代技术工艺发展

由于不锈钢原料的紧缺，带动的不锈钢原料价格的上扬，于是，成本越来越高的不锈钢使越来越多的下游用户承担不起其高价性，所以，研发一种等价高效或是低价高效的不锈钢越发备受关注。在摒弃200系之后，大家将目光投入到铁素体不锈钢。据实践分析，铁素体不锈钢用来生产不锈钢无缝管折率非常高，而生产不锈钢焊管则恰到好处，可谓物美价键。

从铁素体不锈钢焊管性能分析，铁素体即α-Fe和以它为基础的固溶体，具有体心立方点阵。亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成铁素体。这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。随形成条件不同，先共析铁素体具有不同形态，如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。铁素体还是珠光体组织的基体。在碳钢和低合金钢的热轧（正火）和退火组织中，铁素体是主要组成相；铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响，在某些场合下对钢的使用性能也有影响。

在早期，铁素体不锈钢尽管在抗氯化物腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和在有机酸或碱性环境中，均有优良的耐蚀性，但脆弱性大、焊接性能差。随着冶炼技术的发展，降低了铁素体中C、N元素的含量，从而提高了铁素体不锈钢的塑性和韧性，提高了其焊接性能。

有分析指出，铁素体在机械和物理性能上有较于奥氏体以下区别：1.弹性弹性模量：高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢略大，所以高性能铁素体不锈钢的抗震性能要比高性能奥氏体不锈钢要略强。 2.热导率：高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢大一些，所以高性能铁素体不锈钢的传热性能要比高性能奥氏体不锈钢要好一些。3.线胀系数：高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢更接近于碳钢的线胀系数，所以由热膨胀产生变形内应力高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢要小。4.密度：高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢要小，所以在相同体积的条件下，高性能铁素体不锈钢比高性能奥氏体不锈钢重量要轻。

超级铁素体不锈钢具有如此强大的性能，在发达国家被广泛应用于各个行业领域，在国内也被应用于凝汽器用管、热交换器用管上。在不久的将来，凭借其强大的性能，相信具有较好的市场前景，同时，超级铁素体不锈钢越来越成为一种冶金工业大展的趋势了。

如此可见，铁素体不锈钢焊管的优势和应用趋势都表现的非常乐观，在未来也将逐渐替代200系和部分300系不锈钢焊管，主要应用在建筑装修行业，尤其是北方气候干燥，对不锈钢的镍含量要求较低，这大大有利于铁素体不锈钢焊管的广泛推广。



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