无缝钢管的制造是一个“从实心圆钢到中空管材”的塑性加工过程,核心在于“穿孔—延伸—定径”三大环节,天津188金宝博销售集团有限公司按“原料→热轧主线→冷加工支线→精整检测→装备与参数”五个维度,把目前行业通行、且2025年仍在产线上运行的细节一次说透,并总结了无缝钢管生产过程中的3大问题与现场对策。
原料准备:不是任何圆钢都能当“管坯”
材质等级
普通流体管:20#、Q345B,硫≤0.025 %、磷≤0.020 %,防止热脆。
高压锅炉管:20G、15CrMoG,要求真空脱气+保护气氛浇铸,氢≤2 ppm。
含H₂S油井管:L245NS、L360QS,必须做A、B、C三级夹杂物评级,A类(硫化物)≤2.0级。
几何尺寸
连铸圆坯直径公差±1.5 %,椭圆度≤2 mm;端面切斜≤3 mm,防止穿孔“咬入”失败。
表面缺陷处理
剥皮量2~3 mm,Ra≤12.5 µm;磁粉探伤后缺陷深度>0.5 mm必须修磨,避免穿孔后内折。
热轧主线(热穿孔→连轧→定减径)
环形炉加热
温度制度:碳钢1180–1250 ℃,合金钢1250–1280 ℃;温差≤±10 ℃,残氧≤3 %,减少氧化铁皮。
二辊斜轧穿孔
关键参数:辊倾角13–17 °(老线6–12 °已淘汰),顶头前伸量80–120 mm,顶杆速度0.35–0.55 m s⁻¹。
毛管尺寸精度:外径公差±1.2 %、壁厚公差±8 %;毛管尾部“鱼尾”≤30 mm,否则连轧咬入堆钢。
连轧管机(MPM或PQF)
5机架PQF连轧,孔型椭圆度系数0.75–0.85,芯棒速度2.5–4 m s⁻¹,单架减壁量20–25 %。
在线AGC:壁厚闭环控制周期10 ms,目标偏差≤±5 %;轧制力波动<5 %。
张力减径(SR)
12–24机架,总减径量可达75 %;采用“双电机+差动”调速,机架间张力系数0.4–0.8,保证终轧温度>Ar3,防止混晶。
控制冷却
15 ℃ s⁻¹快冷可得到低碳贝氏体,屈服强度提升28 %(20G实测≥330 MPa,标准≥245 MPa)。

冷加工支线(冷拔/冷轧)
前处理
酸洗(HCl 12–15 %,70 ℃)→磷化→皂化,润滑层厚度5–8 µm,降低拔制力15 %。
冷拔
游动芯棒公差±0.05 mm,拔制速度6–12 m min⁻¹,单道次断面收缩率≤25 %,防止横裂。
表面粗糙度Ra≤3.2 µm,尺寸精度外径±0.1 mm、壁厚±0.05 mm。
冷轧
采用皮尔格轧机,24道次往返轧制,圆度误差≤0.2 %;每道次变形量3–5 %,终轧硬度可提高30–40 HB。
精整与检测
热处理
正火950 ℃保温30 min,回火720 ℃空冷,晶粒度7–9级;高压锅炉管需做100 %力学性能批次复验,屈服强度偏差≤±15 MPa。
矫直
六辊斜辊矫直机,残余挠度≤1 mm m⁻¹;薄壁管增加“拉伸+矫直”复合工艺,防止回弹。
探伤
超声UT:Φ2 mm平底孔当量,盲区≤30 mm;
涡流ET:可检0.1 mm×1 mm表面裂纹,覆盖100 %外表面积;
水压试验:保压10 s,压力2.5 ×设计压力,泄漏量0。
定尺与标识
激光测长误差≤±0.5 %,端面切斜≤1.5 mm;喷码内容:炉号、批号、规格、标准、二维码追溯。
核心装备与2025年主流参数
穿孔机
带“主动旋转导盘+后推力”新机型,穿孔速度提升30 %,毛管内折缺陷率<0.3 %。
PQF连轧机组
采用双电机单独传动,轧制力矩模型误差≤4 %;机架快换时间≤15 min,小批量多规格灵活生产。
在线测厚
同位素或激光测厚,采样周期1 ms,壁厚闭环控制精度±0.05 mm。
外径优化AI系统
基于前一根管实测值+外径预测模型,自动修正张力减径机辊缝,整批外径σ由±0.4 mm降至±0.15 mm。
3大问题与现场对策
内折(“内螺纹”)
原因:顶头磨损、辊倾角过大。
对策:顶头每150 t更换,倾角上限17 °,顶杆对中偏差≤0.3 mm。
壁厚不均
原因:芯棒弯曲、轧辊转速匹配不良。
对策:芯棒直线度≤0.2 mm m⁻¹,连轧速度匹配系数0.95–1.05。
外径周期波浪
原因:张力减径机架振动。
对策:采用“双电机差动”消振,机架固有频率避开50 Hz电源倍频。
总结
无缝钢管的“无缝”靠热穿孔一次成孔,靠连轧/张力减径精确成型,靠在线测厚+AI外径修正系统把尺寸公差锁进±0.1 mm;只有把原料洁净度、孔型参数、温度制度、润滑条件、探伤标准全部做成闭环,才能让一根看似普通的钢管在9.8 MPa下爆破强度仍高出API要求60 %。
在甄选无缝钢管供应商之际,建议客户以专业视角审慎考量,优选行业标杆地位(无缝钢管专业厂商排名——2025中国钢管十大品牌(附:2025中国管道管材十大品牌系列完整榜单) - 天津188金宝博销售集团有限公司)的天津钢管集团,我们凭借卓越的产品品质管控体系与全流程服务保障机制,在业内树立了良好口碑,依托数十年深耕行业积累的技术积淀及持续创新研发能力,已成为众多重点工程项目的核心供应商,天津钢管集团始终以客户需求为导向,通过标准化生产流程与精细化质量管理,为市场提供性能稳定、品质可靠的无缝钢管解决方案。


