直縫埋弧焊管是以鋼板為原料，經(jīng)過不同的成型工藝，采用雙面埋弧焊接和焊后擴(kuò)徑等工序制成焊管。直縫埋弧焊管生產(chǎn)工藝不管采用哪種生產(chǎn)方法，如鋼板波檢查、銑邊、邊緣處理和成型后的管坯點(diǎn)焊、內(nèi)外埋孤焊、波探傷、擴(kuò)徑、水壓試管等工序基本上是大同小異，關(guān)鍵是成型工序不同。因此，根據(jù)成型工序，SAWL又可以具體分為輥彎成型（砌強(qiáng)）、連續(xù)扭轉(zhuǎn)成型、UOE成型和JCOE成型工藝4種。

直縫埋弧焊接鋼管制造工藝多種多樣，各有特點(diǎn)，根本區(qū)別在于成型方式不同。從成型、效率、經(jīng)濟(jì)性和成型能力看，JCOE成型目前在大直徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)上占據(jù)發(fā)展優(yōu)勢。JCOE直縫埋弧焊管成型方式、經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)工藝：基本克服了螺旋縫焊管技術(shù)的不足，焊縫容易、殘余應(yīng)力小。因此，JCOE直縫埋弧焊管是近幾年制管業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢。

直縫埋弧焊管以其性能優(yōu)、尺寸等特點(diǎn)，適用于自然條件惡劣的三、四類地區(qū)。目前，國產(chǎn)直縫焊管的焊縫余高普遍偏高，對鋼管生產(chǎn)、使用造成不利影響。因此，研究如何降低焊縫余高，對控制焊縫，降低生產(chǎn)成本、焊管后期使用中的隱患等具有的現(xiàn)實(shí)意義。

焊縫余高控制不當(dāng)，造成的不利影響具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①焊縫余高過高會加大焊接材料的消耗，增加人工修磨成本。焊接時(shí)，焊接材料用于填充坡口及形成焊縫余高，壁厚越薄，則坡口尺寸越小，焊縫余高所占填充金屬的比例就越大。對壁厚10mm以下的鋼管，余高所占焊縫金屬填充材料的比例在70％以上，降低焊縫余高可大幅度節(jié)約焊接材料，節(jié)約人工修磨成本；②焊縫余高過高會增加成本，降低。過高的焊縫余高使層在焊縫頂部明顯減薄，不僅大幅度增加了涂料的消耗量，并且降低了焊縫附近層的附著性，管線服役中易產(chǎn)生剝離；③焊縫余高過高會增加鋼管的隱患。焊趾是鋼管應(yīng)力、應(yīng)變集中及組織弱化區(qū)，焊縫余高過大，增大了焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù)，易誘發(fā)徑向裂紋等缺陷。由于無損檢測條件的限制，當(dāng)焊趾處幾何形狀不規(guī)則時(shí)，容易使淺表層的擴(kuò)徑裂紋被漏檢，對鋼管的后期使用帶來隱患。

目前，石油氣的長距離輸送主要采用管道。長輸管道所用的管線鋼管主要有螺旋縫埋弧焊接鋼管和直縫埋弧焊接鋼管。由于螺旋埋弧焊管是以帶鋼為原料，壁厚有限，加之螺旋埋弧焊管存在焊縫較長、殘余應(yīng)力較大、焊縫性較差等難以克服的缺點(diǎn)，在人口稠密地區(qū)和性要求很高的地區(qū)，大直徑直縫埋弧焊管已逐步取代螺旋埋弧焊管。

擴(kuò)徑是大直徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)中鋼管的一道重要工序，管線鋼管標(biāo)準(zhǔn)要求直縫埋弧焊管   經(jīng)過擴(kuò)徑工序。

1、可提高鋼管尺寸精度

目前，直縫埋弧焊管成型方式主要有UO，RB，JCO，C和Hu-Metal，采用這5種成型方式生產(chǎn)的鋼管，不同程度地存在幾何尺寸精度不高的問題。由于直縫埋弧焊縫是在管體的一側(cè)進(jìn)行內(nèi)、外焊，因而鋼管在熱應(yīng)力的作用下要發(fā)生彎曲變形，而焊縫部分縱向收縮量也較大，使鋼管的直線度受到嚴(yán)重影響；另外，這5種成型方式生產(chǎn)的鋼管，橢圓度均較大，尤其是JCO和C成型鋼管。因此，   通過擴(kuò)徑、整圓等工藝提高鋼管的幾何精度。

2、減少或在制管、試驗(yàn)過程中引起的包辛格效應(yīng)

由于鋼管在成型和試驗(yàn)過程中會產(chǎn)生包辛格效應(yīng)，使屈服強(qiáng)度下降，而鋼管在擴(kuò)徑時(shí)冷作硬化，擴(kuò)徑后可提高鋼管的屈服強(qiáng)度，這樣就減少了為達(dá)到鋼管的強(qiáng)度要求而提高板材等級所造成的浪費(fèi)。

3、鋼管成型和焊接的殘余應(yīng)力

冷擴(kuò)徑可以成型和焊接時(shí)造成的殘余應(yīng)力，鋼管內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài)，從而避免因所輸送石油或氣中的H2S在鋼管應(yīng)力集中區(qū)域產(chǎn)生氫脆甚至裂紋的情況。

除此之外，擴(kuò)徑對焊接及焊接性能也是一種很好的檢驗(yàn)。

直縫焊接鋼管自動(dòng)檢測工藝流程的主要程序包括：系統(tǒng)啟動(dòng)、焊管上料、焊管傳送、焊管轉(zhuǎn)動(dòng)、焊管夾緊定位、焊縫探傷、噴標(biāo)、焊管夾具松開、焊管分選、焊管出料等內(nèi)容。具體過程如下：

系統(tǒng)啟動(dòng)：按下啟動(dòng)按鈕后。探傷系統(tǒng)電源通；若電源電壓檢測正常，則開始進(jìn)行焊管上料：若電壓檢測不正常，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號并斷掉電源。

焊管定位：壓力傳感器檢測到焊管經(jīng)上料系統(tǒng)到達(dá)傳送軌道后。開始送進(jìn)焊管；焊管觸碰到管前端行程開關(guān)后，鋼管送進(jìn)停止；鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)，使焊縫處于12鐘點(diǎn)位置；然后焊管夾具夾緊鋼管，若壓力傳感器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢測到夾緊力達(dá)到預(yù)定值。則進(jìn)行下一工序；若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)夾緊力不能達(dá)標(biāo)。則夾持檢測報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)，開始發(fā)出報(bào)警信號。這時(shí)應(yīng)按下急停按鈕，檢查焊管夾持機(jī)構(gòu)。

焊縫探傷：當(dāng)焊管夾緊檢測正常后．耦合劑開始噴出，檢測探頭下壓與焊管管體接觸，焊管工進(jìn)并開始探傷；若焊縫有缺陷存在，則焊管停止工進(jìn)，探頭抬起，噴標(biāo)識；之后探頭再次下壓，鋼管工進(jìn)、探傷，直到焊管末端與管末端行程開關(guān)觸碰后停止工進(jìn)，耦合劑停止噴灑，探頭抬起并復(fù)位。之后焊管快進(jìn)，到達(dá)焊管分選機(jī)構(gòu)。

焊管分選：焊管停止快進(jìn)，焊管夾具松開；光電傳感器檢測焊管是否有缺陷標(biāo)識。若有缺陷標(biāo)識信號輸入，則將焊管向前傳送至傷管出口；若無缺陷標(biāo)識信號輸入，則鋼管直接出料至合格焊管出口。至此，一個(gè)流程結(jié)束，開始下一個(gè)循環(huán)。

LSAW自動(dòng)檢測程控要點(diǎn)為：按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)主電路電源接通，經(jīng)檢測電源電壓正常，則各控制繼電器在PLC相應(yīng)指令下按時(shí)序相繼接通。自動(dòng)檢測各程序相繼進(jìn)行。一根焊管經(jīng)探傷、下料后，各控制繼電器已相繼斷開，一個(gè)探傷循環(huán)結(jié)束，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，準(zhǔn)備下一根焊管的檢測。當(dāng)檢測過程異常時(shí)，按急停按鈕，則系統(tǒng)電源立即斷開，可避免設(shè)備受到損害。

PLC應(yīng)用于LSAW直縫焊接鋼管自動(dòng)檢測，使得檢測操作方便，檢測精度及檢測效率提高；設(shè)備維修容于板厚的增加．沿板厚方向出現(xiàn)較大的溫度梯度和金屬塑性流動(dòng)的不均勻。所以優(yōu)化攪拌頭設(shè)計(jì)和添加輔助熱源可提高FSW厚板高強(qiáng)鋁合金接頭的。FSW的溫度場、流場和組織性能的模擬可以分析焊接機(jī)理和優(yōu)化焊接工藝參數(shù)。并且降低試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。然而，將溫度場、流場、固體力學(xué)模型融合到一個(gè)模型中，對FSW工藝過程進(jìn)行模擬才是數(shù)值模擬研究的方向。