浅谈不锈钢管加工工艺

冯 伟

（中国原子能科学研究院，北京 102413）

随着社会经济的不断增长，各行各业也都进入了飞速发展阶段。因不锈钢材质有很好的耐腐蚀性和加工性能，非常适合制作运送化学品的管路，所以利用不锈钢制造的贮存罐和管道进行运输的化学物质越来越多。随着企业对不锈钢管质量的要求逐步提高，加强不锈钢管加工工艺也是必然趋势。

1 不锈钢管材的耐腐蚀性及常见的腐蚀现象

因为氧化膜的存在，不锈钢具有良好的耐腐蚀性。这主要是因为当制作金属受到一定破损后，氧化膜作为保护的阴极存在，避免金属受到腐蚀，当然不锈钢母材的化学冶金成分的选择也很重要。最常见的不锈钢管的腐蚀有以下几种：

（1）点腐蚀。点蚀顾名思义，它是由于氧化膜的局部造成破坏，而引起的局部腐蚀。这主要是由于钢材表面存在的一些焊渣或者是灰尘，它们使得不锈钢管材在制作过程中有一些肉眼看不到的孔洞，在外界环境的作用下，引发不锈钢管材的点腐蚀。

（2）裂隙腐蚀。裂隙腐蚀是在不锈钢管材制作过程中，在其管材的接头处，或者是垫片、螺丝的下端等，都存在一些无法避免的裂隙，这些裂隙的存在会造成不锈钢管材局部腐蚀。

（3）应力腐蚀。不锈钢管材发生应力腐蚀的现象不太常见，它主要是管材经常受到较大的拉伸力，使得不锈钢表面出现裂纹，造成应力腐蚀。

（4）晶间腐蚀。不锈钢管材的晶间腐蚀，是由于不锈钢在进行加热处理时，一部分会因高热产生碳化铬沉积，造成邻近区域铬元素含量的减少，这样不锈钢管材的这部分区域通常会发生严重的晶间腐蚀。

（5）电腐蚀。是电溶液中使不锈钢与另一种合金接触会产生电位差而发生的腐蚀。产生上述种种腐蚀现象，通常是由于维护或使用不当而引起的，例如在管道内存有氯化物含量高而成为最有腐蚀性的积滞溶液，管子的焊缝清洁不完全，就会在焊缝的根部两侧产生高温氧化物等。

2 材料的选用及管接头联接形式

在对不锈钢管的材料进行选择时，要充分考虑到材料的化学成分以及所需元素的含量，另外还要注重不锈钢管的联接形式。这样，才能保证不锈钢管材的外形美观又耐腐蚀，但是这对不锈钢管材的加工工艺提出了更高的要求。

（1）管对接焊接的处理。想要做到不锈钢管材外形美观耐腐蚀，对焊接的要求比较高，要求对管材的每处接头都要进行拍片探伤。为了最大可能地减少焊接时的管材腐蚀，需要在焊接过程中在管材中充入氩气进行保护。另外，如果在管材的施工现场进行氧化膜的处理，这对管材的表面钝化来说还比较容易，但是内部进行钝化比较困难，这主要涉及到大量废液及冲洗清水的处理和排放问题，不仅需要大量的成本，而且效果也不很理想。

（2）法兰联接的特点。面对传统对接焊接的处理造成的一系列问题，现代不锈钢管材采用法兰联接，可以有效避免问题的产生。虽然使用法兰联结方法在某种程度上增加了生产成本但是与传统的钝化工艺相比，采用法兰联接的方法不仅操作简单，而且不锈钢管材的质量更有保证。法兰联接的钝化处理是在管材的烧焊处的内、外表面上，都涂上特定的钝化膏即可达到钝化目的。采用法兰联结的加工工艺非常简单，并且在管材制作的后期也不需要进行特殊处理。

3 不锈钢管材的加工工艺要点分析

（1）不锈钢管的下料。在进行不锈钢管下料的过程中，要根据实际加工的情况，尽可能的采用专用的不锈钢切割机械，尽量避免采用等离子机火焰的方式对不锈钢进行切割。另外对切割下来的不锈钢下料，一定不能采用碳钢材料作为下料的搁架。

（2）不锈钢管的校管。在进行不锈钢管校管的过程中，要对校管的环境作出严格要求，必须在不锈钢管材特定的平台上进行校管处理。切记在不锈钢管材的制作过程中，不能与碳钢材料进行接触。这主要是因为一旦碳钢中的铁粉与不锈钢进行接触，就会造成不锈钢污染，造成不同程度的腐蚀。

（3）管子与阀门等设备的联接。在不锈钢的管系中，一般较多的是采用蝶阀进行管材的相互连接。虽然蝶阀在结构上比较紧凑，连接起来外形美观，但是它的强度不是很高。所以，在进行不锈钢校管时，要特别注意管材法兰之间的距离，以便造成不锈钢管材在使用中的应力过大，造成蝶阀破裂，或者是应力腐蚀。在对不锈钢管材进行局部修理时，如果因为管材的刚性问题造成的拆装困难，那么就应该扩大不锈钢管的拆装范围，避免进行局部强行拆装，造成不锈钢管的联接不够严密。在进行外场的焊接过程中，应尽量采用法兰来进行联接。采用法兰进行联接的可以有效避免不锈钢管材在对接焊后，内部无法钝化的问题。另外，值得注意的是可以采用普通的扳手对不锈钢管材的进行紧固，但是要避免扳手和管材进行直接碰撞，以免发生划痕，造成腐蚀。

（4）不锈钢管的表面处理。在进行不锈钢管钝化处理的时候，除了对其表面和内部进行钝化以外，还需要对管材的每条焊缝进行严格的钝化处理。一般来说进行不锈钢管材加工的内场，都没有办法自己进行管材的钝化处理，需要送往专门的厂家进行钝化。

（5）不锈钢管的加工区的要求。不锈钢管材无论是在加工还是存储的过程，对环境的要求都比较高，这主要是避免不锈钢管材受到污染，发生腐蚀。因此，在不锈钢管材的生产制作过程中，要采取适当的防护措施。在进行不锈钢管材运输的过程中，要采用可以进行覆盖的吊运工具，在运输过程中无论是铁质的绳索还是夹头，都不能直接与不锈钢进行接触，以免被铁质污染，发生腐蚀。使用不锈钢棺材的过程中，要尽可能的从吊篮中直接取用，尽量不放置地面。如果必须把管材放在地面上，那么需要在地面上铺上非金属的隔离材料。不锈钢管材在存储过程中，尽可能放在单独的存放区域，禁止和其他金属材料混放，造成不锈钢管材的污染。存放过程中，管材表表面有污染物，一定要进行及时清理，并保持储存环境的干净和干燥。

4 不锈钢管表面处理的工艺

为了确保不锈钢管材具有较好的抗腐蚀性，应对不锈钢管材表面进行一定的清洗和保养。

（1）表面酸洗。采用表面酸洗，主要是为了清除不锈钢管材表面剩余的高温氮化物，同时还可以很好地恢复不锈钢的耐腐蚀性。在对不锈钢管材进行酸洗之前，需要用适合的清洗剂对管材表面的污渍进行彻底的清洗，然后在进行酸洗才能起到较好的效果。在酸洗完成后，再用清水把管材表面的清洗残留物进行冲洗。

（2）喷砂。不锈钢管材表面的一些高温氧化物、污染物等，无法采用酸洗的方法进行彻底的清除，这个时候就需要采用喷砂的方法进行清洗。采用喷砂清洗，对砂的要求比较高，其中要求砂必须清洁、干净，不含有对不锈钢管材造成污染的铁质，并且必须是新砂，一旦经过使用的砂子，就不能用于二次喷砂。

据相关工作人员介绍，采用酸洗的方法对不锈钢管道进行清洗，那么在使用一段时间以后，会出现腐蚀的现象。因此，酸洗的方法并不适合不锈钢管材的清洗工作。这主要是因为不锈钢管子内部在焊接以后，就无法再进行钝化而造成的腐蚀。在现代不锈钢管材的制造过程中，逐渐采用高脚法兰联接，这样就消除了管子内部无法钝化的缺陷，使得酸洗也不会造成不锈钢的腐蚀产生。

5 结语

综上所述，不锈钢管材的外形美观和强抗腐蚀性，对管材来说具有非常重要的影响。因此，这就对不锈钢管材的制造工艺要求越来越高。从不锈钢管材的联结工艺、加工工艺，最后到不锈钢的表面处理工艺，都需要根据不锈钢管材的特质进行严格的要求。为制造出高质量的不锈钢管材，不断加强工艺的技术。