隨著我國國民經(jīng)濟的發(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)點而越來越受到石油天然氣、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)流程說明：

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

2.銑邊：通過銑邊機對鋼板兩邊緣進行雙面銑削，使之達到要求的板寬、板邊平行度和坡口形狀;

3.預(yù)彎邊：利用預(yù)彎機進行板邊預(yù)彎，使板邊具有符合要求的曲率;

4.成型：在JCO成型機上首先將預(yù)彎后的鋼板的一半經(jīng)過多次步進沖壓，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焊(MAG)進行連續(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)進行焊接;

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

9.X射線檢查Ⅰ：對內(nèi)外焊縫進行的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.擴徑：對埋弧焊直縫鋼管全長進行擴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：在水壓試驗機上對擴徑后的鋼管進行逐根檢驗以保證鋼管達到標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗壓力，該機具有自動記錄和儲存功能;

12.倒棱：將檢驗合格后的鋼管進行管端加工，達到要求的管端坡口尺寸;

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

14.X射線檢查Ⅱ：對擴徑和水壓試驗后的鋼管進行X射線工業(yè)電視檢查和管端焊縫拍片;

15.管端磁粉檢驗：進行此項檢查以發(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，以致材料的強度變差。對于晶間腐蝕的產(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散；在晶界及其鄰近區(qū)域的的Cr會由于碳化物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)量分數(shù)降低至12%左右時，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衡量，TiC遠比碳化鉻穩(wěn)定，可減少碳化鉻的形成。

  在歐美等發(fā)達地區(qū)市場，TP321不銹鋼無縫鋼管已逐漸被TP304L、TP316L等低碳、超低碳不銹鋼無縫鋼管替代；但在我國，TP321不銹鋼無縫鋼管的需求量仍然很大，根據(jù)國際不銹鋼論壇（ISSF）公布的數(shù)據(jù)顯示，2012年，我國TP321不銹鋼無縫鋼管的表觀消費量在10萬t左右。由于生產(chǎn)工藝與檢驗條件的限制，目前國內(nèi)生產(chǎn)的TP321不銹鋼無縫鋼管耐晶間腐蝕性能合格率不高，一次檢驗合格率為80%左右。山西太鋼不銹鋼鋼管公司自2009年投產(chǎn)以來，TP321不銹鋼無縫鋼管產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的35%，晶間腐蝕檢驗一次合格率在70%左右，遠低于其他不銹鋼產(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TP321不銹鋼無縫鋼管耐晶間腐蝕性能進行了技術(shù)攻關(guān)，目標(biāo)為將一次檢驗合格率提高至95%以上，達到日本住友金屬公司等國外先進制造商的水平。

  目前國內(nèi)TP321不銹鋼無縫鋼管的生產(chǎn)大都采用穿孔→冷軋（拔）→熱處理→矯直→酸洗→檢驗→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，獲得碳的過飽和固溶體。通過對標(biāo)活動，對生產(chǎn)流程進行分析，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不銹鋼無縫鋼管的晶間腐蝕一次檢驗合格率穩(wěn)定在95%以上，達到攻關(guān)目標(biāo)。具體表現(xiàn)在：

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

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

  （3）TP321不銹鋼無縫鋼管冷軋后脫脂不凈，對熱處理后鋼管表面質(zhì)量影響較大，對耐蝕性能亦有不良影響；通過改進脫脂方法，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TP321不銹鋼無縫鋼管的耐晶間腐蝕性能有利；

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