直缝焊管成形工艺改进和智能化产线开发

需求的背景和应用场景

在大型直缝焊管生产制造领域，现有技术存在显著痛点。传统三点弯曲渐进式JCO+机械扩径成形技术，基于三点弯曲力学原理，虽广泛应用，但面临成形道次多、生产效率低下、形状精度不足及残余应力大等问题。而UOE成形技术虽能提高效率，却因每个管径需专属模具，导致模具成本高昂。此外，两种技术通常要求对板坯进行预弯边处理，且整径矫圆多采用扩径矫圆方法，该方法在矫正管坯形状的同时，也可能扩大组织内部缺陷，尤其对于厚壁焊管，因扩径杆刚度和强度限制，应用受限。同时，当前的ERW生产线虽具备一定程度的自动化生产能力，能实现单体设备的自动化控制，却未能实现联机一体化自动控制，存在智能化程度低、焊接稳定性差、生产效率低及信息化程度不足等问题。缺乏操作层-运维层-管理层的一体化管控平台，导致设备运行状态、产能情况等关键信息共享困难，整体运维效率低下。这些问题严重影响了直缝焊管的生产效率和产品质量，对产业化发展构成重大挑战，亟需通过技术创新进行改进和升级。

要解决的关键技术问题

1. 成形工艺改进：研发新型直缝焊管成形技术，以减少成形道次、提高生产效率、提升形状精度并降低残余应力。探索替代或优化传统三点弯曲渐进式JCO+机械扩径及UOE成形技术的方案，降低模具成本，提高成形质量和效率。
2. 智能化产线开发：构建联机一体化自动控制系统，实现ERW生产线的全面自动化和智能化。提升焊接稳定性，降低生产成本，增强信息化水平。开发操作层-运维层-管理层的一体化管控平台，实现设备运行状态、产能情况等信息的实时共享和高效管理。
3. 整径矫圆技术优化：研究新型整径矫圆方法，避免扩大组织内部缺陷，特别针对厚壁焊管，开发适应性强、刚度与强度更高的扩径矫圆技术或替代方案。
4. 信息交互与连续性提升：加强各功能区之间的连锁控制，增强设备间的信息交互能力，提高生产的连续性和稳定性，减少对人工经验判断的依赖。

效果要求

1. 显著提升生产效率：通过改进成形工艺和智能化产线开发，大幅缩短生产周期，提高直缝焊管的生产效率。
2. 提高产品质量：优化成形和矫圆技术，确保产品形状精度和内在质量，降低残余应力和组织缺陷。
3. 降低成本：通过减少模具使用、提高自动化程度和智能化管理水平，降低生产成本和运维成本。
4. 增强竞争力：构建一体化管控平台，提升信息化水平和生产效率，增强企业的市场竞争力。
5. 创新驱动发展：推动直缝焊管生产制造技术的创新升级，引领行业技术进步，为产业化发展提供有力支撑。