隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大口徑直縫鋼管以其承壓能力高、阻力小、耐低溫、抗腐蝕、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到石油天然氣、礦漿輸送、鋼結(jié)構(gòu)工程等行業(yè)的歡迎。

大口徑直縫焊管主要生產(chǎn)流程說(shuō)明：

1.板探：用來(lái)制造大口徑埋弧焊直縫鋼管的鋼板進(jìn)入生產(chǎn)線后，首先進(jìn)行全板超聲波檢驗(yàn);

2.銑邊：通過(guò)銑邊機(jī)對(duì)鋼板兩邊緣進(jìn)行雙面銑削，使之達(dá)到要求的板寬、板邊平行度和坡口形狀;

3.預(yù)彎邊：利用預(yù)彎?rùn)C(jī)進(jìn)行板邊預(yù)彎，使板邊具有符合要求的曲率;

4.成型：在JCO成型機(jī)上首先將預(yù)彎后的鋼板的一半經(jīng)過(guò)多次步進(jìn)沖壓，壓成"J"形，再將鋼板的另一半同樣彎曲，壓成"C"形， 形成開(kāi)口的"O"形

5.預(yù)焊：使成型后的直縫焊鋼管合縫并采用氣體保護(hù)焊(MAG)進(jìn)行連續(xù)焊接;

6.內(nèi)焊：采用縱列多絲埋弧焊(多可為四絲)在直縫鋼管內(nèi)側(cè)進(jìn)行焊接;

7.外焊：采用縱列多絲埋弧焊在直縫埋弧焊鋼管外側(cè)進(jìn)行焊接;

8.超聲波檢驗(yàn)Ⅰ：對(duì)直縫焊鋼管內(nèi)外焊縫及焊縫兩側(cè)母材進(jìn)行的檢查;

9.X射線檢查Ⅰ：對(duì)內(nèi)外焊縫進(jìn)行的X射線工業(yè)電視檢查，采用圖象處理系統(tǒng)以保證探傷的靈敏度;

10.擴(kuò)徑：對(duì)埋弧焊直縫鋼管全長(zhǎng)進(jìn)行擴(kuò)徑以提高鋼管的尺寸精度，并改善鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài);

11.水壓試驗(yàn)：在水壓試驗(yàn)機(jī)上對(duì)擴(kuò)徑后的鋼管進(jìn)行逐根檢驗(yàn)以保證鋼管達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)壓力，該機(jī)具有自動(dòng)記錄和儲(chǔ)存功能;

12.倒棱：將檢驗(yàn)合格后的鋼管進(jìn)行管端加工，達(dá)到要求的管端坡口尺寸;

13.超聲波檢驗(yàn)Ⅱ：再次逐根進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)以檢查直縫焊鋼管在擴(kuò)徑、水壓后可能產(chǎn)生的缺陷;

14.X射線檢查Ⅱ：對(duì)擴(kuò)徑和水壓試驗(yàn)后的鋼管進(jìn)行X射線工業(yè)電視檢查和管端焊縫拍片;

15.管端磁粉檢驗(yàn)：進(jìn)行此項(xiàng)檢查以發(fā)現(xiàn)管端缺陷;

16.防腐和涂層：合格后的鋼管根據(jù)用戶要求進(jìn)行防腐和涂層。

不銹鋼的晶間腐蝕是一種腐蝕破壞現(xiàn)象，表現(xiàn)為晶粒間喪失結(jié)合力，以致材料的強(qiáng)度變差。對(duì)于晶間腐蝕的產(chǎn)生原因有許多不同的理論，如貧鉻理論、晶界吸附理論、沉淀相亞穩(wěn)論、亞穩(wěn)相溶解理論、應(yīng)力論、沉淀相形貌論和腐蝕電化學(xué)理論等。

  其中，貧鉻理論是早提出且被廣泛接受的理論。對(duì)18-8型奧氏體不銹鋼，晶界處的晶格是不完整的，有利于金屬原子的擴(kuò)散；在晶界及其鄰近區(qū)域的的Cr會(huì)由于碳化物Cr23C6在晶界的沉淀而發(fā)生貧乏現(xiàn)象，造成晶界周圍出現(xiàn)貧鉻區(qū)，當(dāng)Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低至12%左右時(shí)，在某些腐蝕介質(zhì)中沿著材料晶界產(chǎn)生腐蝕，使晶粒間喪失結(jié)合力，即產(chǎn)生晶界腐蝕現(xiàn)象。

  TP321不銹鋼（UNSS32168）是在TP304不銹鋼基礎(chǔ)上加入Ti元素，以增強(qiáng)其抗晶間腐蝕能力和耐高溫性能，其原理是形成穩(wěn)定的MC型碳化物TiC，以碳化物形成自由焓變化來(lái)衡量，TiC遠(yuǎn)比碳化鉻穩(wěn)定，可減少碳化鉻的形成。

  在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)市場(chǎng)，TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管已逐漸被TP304L、TP316L等低碳、超低碳不銹鋼無(wú)縫鋼管替代；但在我國(guó)，TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管的需求量仍然很大，根據(jù)國(guó)際不銹鋼論壇（ISSF）公布的數(shù)據(jù)顯示，2012年，我國(guó)TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管的表觀消費(fèi)量在10萬(wàn)t左右。由于生產(chǎn)工藝與檢驗(yàn)條件的限制，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管耐晶間腐蝕性能合格率不高，一次檢驗(yàn)合格率為80%左右。山西太鋼不銹鋼鋼管公司自2009年投產(chǎn)以來(lái)，TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的35%，晶間腐蝕檢驗(yàn)一次合格率在70%左右，遠(yuǎn)低于其他不銹鋼產(chǎn)品的水平（≥95%）。為提高成材率，更好地滿足用戶需要，該公司技術(shù)人員針對(duì)TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管耐晶間腐蝕性能進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，目標(biāo)為將一次檢驗(yàn)合格率提高至95%以上，達(dá)到日本住友金屬公司等國(guó)外先進(jìn)制造商的水平。

  目前國(guó)內(nèi)TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)大都采用穿孔→冷軋（拔）→熱處理→矯直→酸洗→檢驗(yàn)→包裝的生產(chǎn)方式。鋼管在冷變形后，采用固溶熱處理變形應(yīng)力和改善組織，即把鋼管加熱至奧氏體碳飽和曲線以上溫度保溫，使碳化物充分溶解到固溶體中再快速冷卻，將高溫組織在室溫下固定下來(lái)，獲得碳的過(guò)飽和固溶體。通過(guò)對(duì)標(biāo)活動(dòng)，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行分析，從化學(xué)成分控制、熱處理制度調(diào)整、脫脂工藝優(yōu)化等方面入手，使得TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管的晶間腐蝕一次檢驗(yàn)合格率穩(wěn)定在95%以上，達(dá)到攻關(guān)目標(biāo)。具體表現(xiàn)在：

  （1）通過(guò)化學(xué)成分設(shè)計(jì)，調(diào)整C、Cr、Ni、Ti等元素比例，可優(yōu)化TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管耐晶間腐蝕性能；

  （2）TP321不銹鋼無(wú)縫縫鋼管進(jìn)行固溶熱處理時(shí)，爐內(nèi)還原性氣氛易造成鋼管表面增碳；弱氧化性氣氛對(duì)鋼管表面質(zhì)量較好，了增碳因素，且節(jié)約能源；

  （3）TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管冷軋后脫脂不凈，對(duì)熱處理后鋼管表面質(zhì)量影響較大，對(duì)耐蝕性能亦有不良影響；通過(guò)改進(jìn)脫脂方法，可有效改善鋼管耐晶間腐蝕性能；

  （4）固溶熱處理保溫溫度設(shè)定為1050℃，對(duì)TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管的耐晶間腐蝕性能有利；

  （5）若TP321不銹鋼無(wú)縫鋼管在敏感溫度區(qū)間（450～900℃）內(nèi)使用且環(huán)境存在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，應(yīng)對(duì)鋼管進(jìn)行穩(wěn)定化處理。