Hur produceras och formas fyrkantiga och rektangulära rör med stor-diameter? Vad bör noteras under produktionsprocessen?

För fyrkantiga och rektangulära rör med stor-diameter (vanligtvis avser de med en sidodimension större än eller lika med 200 mm), är de vanliga processerna antingen rund-till-kvadratisk transformation (rörsträngsprutning/valsning) eller direkt formning (valsning av stålband + högfrekvent svetsning).

Kärnan i produktionen innefattar progressiv formning, temperatur- och formkontroll, svets/filmkvalitet och restspänningskontroll. För tjocka-väggiga/höga-rör är rund-till-fyrkantig transformation att föredra; medan för tunn-väggig/stor-produktion används direkt formning.

(1) Runda-till-rektangulär formningsmetod (sömlös/tjock-väggföredragen)
Genom att använda sömlösa runda rör eller svetsade runda rör som råmaterial, genom flera passager av rullformar eller formar, från runda → elliptiska → långsträckta runda → kvadratiska / rektangulära, förblir omkretsen i princip oförändrad, och den plastiska metalldeformationen fullbordar sektionsomvandlingen.

- Processflöde:

1. Råmaterialberedning: Välj kvalificerad seamless runda rör (som 20#, Q355B) eller svetsade rör med stor-diameter, kan detektera fel, avlägsna rost och räta ut.
2. Uppvärmning (valfritt): Värm upp tjocka-väggiga rör till 800–950 grader (förbättra plasticiteten, förhindra sprickbildning).
3. För-formning:Progressiv komprimering av flera uppsättningar av rullande stansar, det runda röret ändras till elliptisk, långsträckt cirkulär, enhetlig väggförtunning och hörnför-pressning.
4. Fyrkantig rektangulär formning:Rullformar eller formar med speciella hål-, pressa gradvis de fyra hörnen till 90 grader, kontrollera kantlängden, diagonalen och väggtjockleken jämnt.
5. Diameterkontroll och formning:Finvalsning / rätningsmaskin, korrekt storlek, rakhet, förvrängning, kontrollera det runda hörnet R (vanligtvis R Mindre än eller lika med 1,5 × väggtjocklek).
6. Kyl:Luftkylning eller vattenkylning (kontrollera kylhastigheten, förhindra spänningssprickor).
7. Finishing och feldetektering:Klipp till fasta längder, platta till, polera; UT/MT feldetektering, mät storlek, väggtjocklek, hårdhet.

- Funktioner:

Ingen svetssöm, hög hållfasthet, enhetlig väggtjocklek, bra hörnkvalitet; lämplig för tjocka-väggiga rör med dimensioner 200×200–400×400 mm och väggtjocklek 10–40 mm; effektiviteten är lägre än direktformning.

(2) Direktformningsmetod (valsning av stålband + högfrekvent svetsning, tunnvägg/satsproduktion föredrages)

Varmvalsade/kallvalsade stålband genomgår lindning, tillplattning och flera valsningsprocesser för att bilda U→O→kvadratformiga/rektangulära former. De svetsas sedan samman med hög-induktionssvetsning, och processen utförs kontinuerligt.

- Processflöde:

1. Avveckning och uträtning:Rulla av stålbandet, skär och svetsa det och räta ut det för att eliminera vågor/knivböjar.
2. Pre-böjning:  Flera formningsrullar böjer gradvis stålbandet till U-form→O-formade ämnen, med exakt kantinriktning.
3. Högfrekvent svetsning:Applicera högfrekvent ström (200–450 kHz) för att värma upp kanterna så att de smälter, och använd extruderingsrullar för att svetsa ihop dem. Ta bort eventuella yttre grader (inre grader kan tas bort enligt kraven).
4. Kyl:Svetsdelen kyls med vatten, vilket sänker temperaturen till under cirka 100 grader.
5. Fyrkantig rektangulär formning:De O--formade ämnena går in i den kvadratiska/rektangulära formningsrullgruppen, där de fyra hörnen gradvis böjs till 90 grader, vilket styr längden, diagonalen och vertikaliteten.
6. Diameterkontroll och uträtning:De finrullande rullarna styr diametern, och riktningsmaskinen korrigerar rakheten och vridningen och kontrollerar planheten och vertikaliteten.
7. Automatisk skärning till längd:Klipp efter längden, med platta huvuden och gradning.
8. Precisionsinspektion:Ytbehandling, feldetektering, storlek/mekanisk egenskapstestning.

- Funktioner:

Kontinuerlig och effektiv, låg kostnad, bra ytkvalitet, hög dimensionell noggrannhet; lämplig för tunna-väggiga rör med dimensioner 200×200–500×500 mm och väggtjocklekar på 3–12 mm; har svetssömmar och kräver strikt feldetektering.

(3) Andra hjälpprocesser (särskilda specifikationer / produktion av små partier)
- Varmextrudering:

Det runda rörämnet värms upp till 1100–1200 grader och formas sedan till en kvadratisk/rektangulär form genom en enda extrudering i ett munstycke; lämplig för extremt stora diametrar / tjocka väggar / specialmaterial (såsom legerat stål, rostfritt stål), med hög kostnad och liten batchstorlek.

- Kallritning / kallvalsning:

Sömlösa runda rör reduceras gradvis i diameter och formas till en kvadratisk/rektangulär form genom flera kalldragningsformar eller kallvalsar; hög precision, bra yta, lämplig för medelstora och små diametrar med högprecisionsrör.

1. Kvalitetskontroll av råvaror (förebygga defekter vid källan)

• Materialöverensstämmelse:Q235B/Q355B/20# etc., med kompletta kvalitetscertifikat, och sammansättningen och mekaniska egenskaper uppfyller standarderna.
• Yta fri från defekter:inga sprickor, veck, ärr, lager, rostgropar; stålbandet har inga skärböjningar, vågiga kanter eller grader.
• Dimensionsstabilitet:ellipticiteten för det runda rörämnet är mindre än eller lika med 1,5 %, stålbandets tjocklekstolerans är mindre än eller lika med ±0,1 mm; prestandan för samma parti material är enhetlig.

2. Processkontroll under formning (förhindra deformation, sprickbildning, bibehålla dimensioner)
- Progressiv formning:deformation per pass Mindre än eller lika med 10 %, hörn böjs långsamt (R Större än eller lika med 1,2 × väggtjocklek), tryck aldrig till 90 grader på en gång (förhindrar mikrosprickor i hörn och inre spänningskoncentration).

- Temperaturkontroll:

• Uppvärmning för rund-till-fyrkantomvandling: 800–950 grader, jämn uppvärmning (temperaturskillnad Mindre än eller lika med 50 grader), förhindra lokal överhettning och överbränning.
• Hög-svetsning: svetstemperatur 1350–1450 grader, ström/spänningsmatchning, svetshastighet balanserad med värme (förhindrar falsk svetsning, genombränning, överdriven grader).
• Kylning: segmenterad temperaturkontroll, vattenkylning efter svetsning Mindre än eller lika med 100 grader, främst luftkylning för tjocka-väggiga rör (förhindrar plötslig nedkylning och sprickbildning).

- Måttnoggrannhet:
- Kantlängdstolerans: ±0,5–1,0 mm (beroende på specifikationen), diagonalskillnad Mindre än eller lika med 1,5 mm, vinkelräthet Mindre än eller lika med 0,5 grader .
- Väggtjocklekslikformighet: avvikelse Mindre än eller lika med ±8 %, hörnväggtjocklek Större än eller lika med 90 % av sidan (förhindrar otillräcklig hållfasthet i hörnen).
- Rakhet: Mindre än eller lika med 1,5 mm/m, vridningsgrad Mindre än eller lika med 1 grad/m (finjustering med rätningsmaskin).

3. Svetskvalitetskontroll (kärnan i direktformningsmetoden)
- Svetsparametrar: Matchning av hög-frekvent effekt, frekvens och svetshastighet, tillräcklig kantsmältning, korrekt extrudering, ingen falsk svetsning, slagginneslutning, porer eller-genombränning.
- Kantfinishing: Fullständig borttagning av externa grader (smidig övergång), invändiga grader Mindre än eller lika med 0,5 mm (grader på högt-tryck/flödesrör måste tas bort).
- Svetsinspektion: 100 % virvelström + ultraljudsinspektion, i enlighet med GB/T 11345 Level II eller API 5L-standarder.

4. Ytkvalitetskontroll (anti-nötning, anti-oxidation, bevarande av utseende)
- Rullytans skick: Formningsvalsen och styrrullarna är släta (Ra mindre än eller lika med 1,6), utan sprickor, ingen vidhäftning av stål och poleras regelbundet för att undvika hårda repor och fördjupningar.
- Smörjning och kylning: Formningsområdet använder emulsioner/specialiserade smörjmedel för att kyla, minska friktionen och förhindra oxidation; svetsområdet är skyddat med skyddsgaser (argon/kväve) för att förhindra svetsoxidation.
- Ytrengöring: Ta bort oxidskal, svetsslagg, oljefläckar och grader; Rostfria rör måste syra-tvättas för passivering, och kolstålrör kan blästras- eller sandblästras.

5. Kvarvarande spänning och kontroll av uträtning (förhindrar senare deformation/sprickbildning)
- Spänningsfrigöring: För tjockt-väggigt/hög-hållfast stål (Q355 och högre) utförs efter-formande spänningsavlastningsglödgning (håller vid 550–650 grader i 2–4 timmar, luftkylning) för att eliminera kvarvarande spänningar från formning och svetsning, vilket förhindrar senare deformation, korrosion och korrosion.
- Rätningsprocess: Rullriktning är huvudmetoden, kompletterad med tryckuträtning; avståndet, vinkeln och trycket på riktrullarna är exakt anpassade (för liten orsakar ytskador, för stor lämnar kvarvarande spänning); lokal deformation korrigeras exakt med hjälp av en press för att undvika överdriven uträtning.

6. Inspektion och fabrikskontroll (Quality Closed Loop)
- Dimensionell inspektion: Mät kantlängd, väggtjocklek, diagonal, rakhet och förvrängning för varje rör. Använd laserdiametermätare/vernmätare/nivå.
- Icke-förstörande testning: 100 % UT/ET för svetsar, UT/MT för basmaterial (för tjocka-väggiga rör).
- Mekaniska egenskaper: Ta prover från varje sats för drag-, böj- och slagtester i enlighet med GB/T 6728/GB/T 17200.
- Ytinspektion: Visuell inspektion + magnetisk partikelinspektion (för kritiska applikationer). Inga sprickor, repor, rost eller deformation.

• Hörnsprickor:Orsaker → För stor deformation på en gång, för litet R-värde, låg temperatur, hårt material; Förebyggande → Progressiv formning, R Större än eller lika med 1,2 × väggtjocklek, tjockväggsuppvärmning, avspänningsglödgning.
• Svetsfel (svetsning som inte är helt sammansmält eller genombränd-):Orsaker → Otillräcklig/hög frekvenseffekt, för snabb/långsam svetshastighet, felaktig kantinriktning; Förebyggande → Parametermatchning, exakt inriktning, stabil svetshastighet.
• Måttavvikelser (sidolängd/vinkeldiagonal/rakhet):Orsaker → Slitage/förskjutning av formningsvalsar, felaktiga riktningsparametrar, ojämn kylning; Förebyggande → Regelbunden kalibrering av rullsatser, exakt justering av uträtning, jämn kylning.
• Sytrepor/indrag:Orsaker → Grov rullyta/stålvidhäftning, främmande föremål som tränger in, styrrulle fastnar; Förebyggande → Polsk rullyta, ren produktionslinje, regelbunden inspektion av styrrullar.
• Restspänningsdeformation:Orsaker → Ej glödgat, för snabb kylning, överdriven uträtning; Förebyggande → Avspänningsglödgning, segmenterad temperaturkontroll, exakt uträtning.

Kärnan i produktionen av fyrkantiga och rektangulära rör med stor-diameter ligger i "gradvis formning, temperatur- och formkontroll, tillförlitliga svetsar, ren yta, spänningsavlastning och exakt inspektion". Övergången från rund till fyrkantig är lämplig för tjocka-väggiga/sömlösa scenarier med hög-efterfrågan, medan direktformning är lämplig för tunn-väggig/hög-volymeffektiv produktion.

Under produktionsprocessen krävs strikt kontroll över hela processen inklusive råmaterial, formning, svetsning, kylning, uträtning och feldetektering för att undvika hörnsprickor, ofullständig svetsning, storleksavvikelser, ytdefekter och problem med kvarvarande spänningar.