埋弧焊直縫鋼管成形方式有連續扭轉成形(HME)、排輥成形法(CFE)、Uing Oing Expanding 成型法(UOE)、輥壓彎曲成形法(RBE)、Jing Cing Oing Expanding 成型法(JCOE)等,但應用 廣泛的是UOE、RBE、JCOE三種成形法。
1.UOE成型法
UOE鋼管機組成形工藝分為三步完成,即預彎邊、U形壓力機成形和O型壓力機成形, 后是對全管進行冷擴徑,以消除制管過程中產生的應力。該成形機組設備龐大,造價高,每套成形設備需要配備多套管內、外焊機,生產效率高。由于是仿形成形,所以成形設備較多,一種直徑的鋼管就需要一套特定的成形模具,更換產品規格時,需要更換這些模具。成形后的焊管內部應力較大,一般都配備了擴徑機。
UOE機組工藝成熟,自動化水平高,產品質量可靠,但機組設備投資巨大,適合于生產批量大的產品。
2.RBE成形法
RBE成形的階段為輥壓、彎曲和擴徑,生產工藝成熟,過去的RB主要用于制造外徑較大且長度較短的壓力容器、結構鋼及給排水管。
由于一般企業難以承受UOE制管機組的巨大投資,在RB基礎上發展起來的RBE制管機組具有投資小、批量適中、更換產品規格方便等特點,因而得到較快的發展。用此種成形工藝生產出來的焊管在質量和性能上接近UOE鋼管,因此在大部分情況下可以代替UOE焊管。
RBE制管機組是以三輥滾壓來實現鋼管成形的,其制管過程是,三輥成形機將鋼板滾壓成一定口徑的鋼管,然后用成形輥將其邊緣彎曲,也可以采取后彎邊,然后用成形輥將其邊緣彎曲,也可以采取后彎邊。由于是三輥連續輥壓彎曲成形,因此在鋼管成形過程中產生的應力分布較均勻,但在改彎產品規格,需要更換芯輥,并適當調整下輥。
該成形設備的一套芯輥可以兼顧幾種規格的產品。缺點是生產規模小,由于受芯輥強度和剛度等方面的影響,鋼管壁厚和管徑受到了很大的限制。
3.JCOE成形法
JCOE成形有三個階段,即先將鋼板壓成J形,然后再依次壓成C形和O形,E代表擴徑。JCOE成形制管機組是在UOE成形工藝的基礎上發展起來的,它借鑒U形的工作原理,將UOE成形工藝發布實施,使成形機的噸位大大減少,從而節省了設備的投資。生產出來的鋼管在質量上與UOE焊管相同,但產量比UOE焊管機組低,這種工藝容易實現成形過程中的自動化控制,產品成形質量較好。JCOE成形設備大體可以分成兩種形式,一種折彎成形,另一種是模壓成形。
折彎成形主要用于厚板和中厚板的成形工藝,步幅較小,產量較低。成形過程是先在彎邊機上將鋼板兩個邊緣按焊管的曲率半徑滾壓成弧形,然后用成形機經過多次步進沖壓將鋼板的一半壓成C形,再從鋼板的別一邊開始沖壓,經過多次步進沖壓,將鋼板的另一邊也壓成C形,從面使整塊的鋼板成為開口的O形。