為了實現(xiàn)高效率且無焊接缺陷的、高
質(zhì)量不銹鋼焊管目的，本發(fā)明的不銹鋼焊管制造方法有以下工序：
（a）把具有兩側(cè)邊的鋼帶成形為圓筒狀，使兩側(cè)邊端部相對；
(b)向鋼帶的兩側(cè)邊端部供給高頻電流，以鋼帶融點以下的溫度對該兩側(cè)邊端部預(yù)熱；
(c)用擠壓輥加壓該兩側(cè)邊端部，形成包含對接線的對接部；
(d)在擠壓輥軸中心的連接線與對接線的交點即擠壓點附近，用能使鋼帶的整個厚度溶融的高密度能量束照射，使該兩側(cè)邊端部焊接；
（e）在與(d)工序的同時，用擠壓輥以能足夠防止焊接缺陷的加壓量加壓。
工序(d)的焊接，最好是向擠壓點上游側(cè)0-5mm的對接線上照射能量束。
工序(e)的加壓工序最好是以0.1-1mm的加壓量加壓。
另外，本發(fā)明還提供具有以下工序的不銹鋼焊管制造方法：
(a)把鋼帶成形為具有兩個端部的開口管，該兩個端部包含兩個端面；
(b)把該兩個端面對接，形成對接部；
(c)用在焊接線方向上向焊接完了部一側(cè)傾斜的高密度能量束照射該對接部；高密度能量束具有光軸和照射點；
(d) 一邊進行工序(C)的高密度能量束照射，一邊焊接該對接部。
上述方法中，能量束最好具有5度至20度的傾斜角。該傾斜角是高密度能量束的光軸與照射點法直線的交角。
圖1是實施例1方法中所使用制造裝置的概略圖。
圖2是表示實施例1中貫穿焊接速度與焊接質(zhì)量關(guān)系的圖。
圖3是表示實施例1中加壓量與焊接質(zhì)量關(guān)系的圖。
圖4是現(xiàn)有制造法的說明圖。
圖5是另一個現(xiàn)有制造法的說明圖。
圖6是表示實施例2方法的概略圖。
圖7是表示實施例2中的能束傾斜角度與焊接缺陷產(chǎn)生個數(shù)及焊進深度關(guān)系的圖。
實施例1
本發(fā)明的不銹鋼焊管制造方法具有以下特征：一邊連續(xù)地運送鋼帶一邊使鋼帶的兩側(cè)邊端部相對而形成圓筒狀；向鋼帶的兩側(cè)邊端部供給高頻電流，預(yù)熱至材料的融點以下溫度；用擠壓輥加壓鋼帶的兩側(cè)邊端部并使之對接；在擠壓輥軸中心的連接線與對接線的交點附近，用能使鋼帶整個厚度溶融的高密度能量束照射該對接部，進行焊接，同時，用上述擠壓輥以預(yù)定加壓量加壓。
另外，本發(fā)明最好還具有以下特征：
上述鋼帶兩側(cè)邊端部的預(yù)熱溫度為600～1200℃。
上述鋼帶兩側(cè)邊端部的對接部形狀為I型，其對接部的間隔為0～0.20mm。
上述高密度能量束的照射位置為上述交點的上游側(cè)0～5.0mm處。
在用激光焊接上述鋼帶兩側(cè)邊端部的對接部的同時，用上述擠壓輥加壓的加壓量為0.1～1.0mm。
用氣體屏蔽上述鋼帶兩側(cè)邊端部的預(yù)熱區(qū)域及高密度能量束的照射位置附近。
這里，加壓量為如下定義：
加壓量(mm)=制管前的帶材寬(mm)-管外周長(mm)。
本發(fā)明中，把連續(xù)運送著的鋼帶成形為圓筒狀，用高頻感應(yīng)方式或高頻電阻方式把鋼帶的兩側(cè)邊端部預(yù)熱至材料的融點以下，最好是600～1200℃，同時，在擠壓輥軸中心線的連接線與對接線的交點附近，最好是在該交點上游側(cè)0～5.0mm處，用能溶融鋼帶整個厚度的高密度能量束照射，使對接部焊接，同時，上述擠壓輥最好用0．1～1.0mm的加壓量加壓。這樣，能提高貫穿極限焊接速度，并能擴大容許焊接速度范圍，能得到無咬邊、氣孔、縱裂紋等焊接缺陷的高質(zhì)量不銹鋼焊管。
焊接位置的檢測是用設(shè)置在鋼帶兩側(cè)邊端部收束之前的CCD攝像機進行。對接位置由該GCD攝像機攝錄，焊接機隨對接線的變動而移動。然后，在焊接時增厚的焊接部被切除。接著，用高頻感應(yīng)電源對焊接部附近加熱至預(yù)定溫度、水冷卻、進行淬火處理。淬火處理后，再加熱至預(yù)定的溫度回火，或者把焊接部附近加熱至預(yù)定溫度后空冷。
下面，說明本發(fā)明中的各要素。
(1) 鋼帶兩側(cè)邊端部的預(yù)熱溫度
為了調(diào)查由預(yù)熱鋼帶兩側(cè)邊端部而使焊接速度增加的效果，預(yù)熱溫度采用從室溫變化到融點、用輸出功率為20kw的二氧化碳激光器進行焊接，調(diào)查貫穿焊接的可能極限速度和焊接部的質(zhì)量。
圖2是表示用連續(xù)成形鋼帶并焊接的通常制管軋機制造外徑508mm×板厚12.7mm的碳素鋼管的結(jié)果。圖2的斜線部區(qū)域表示完好焊道的范圍。
從圖2可知，隨著預(yù)熱溫度的上升，貫穿極限焊接速度增加。雖然預(yù)熱溫度不足600℃也能充分焊接，但是在該溫度時，用與室溫下的貫穿極限焊接速度的比率求得的焊接速度的增加率為1.5倍以下，是很低的，所以生產(chǎn)性差。
因此，為了得到相對于室溫下貫穿極限焊接速度為1.5倍以上的貫穿極限焊接速度，預(yù)熱溫度應(yīng)設(shè)定在600℃以上。
另一方面，當(dāng)預(yù)熱溫度為融點以上時，貫穿極限焊接速度相對于室溫下貫穿界限焊接速度的增加率約為3.5倍，雖然能大幅度提高生產(chǎn)性，但同時形成燒穿焊道，不能得到完好的焊道。
另外，當(dāng)預(yù)熱溫度為1200℃以上、融點以下時的溫度時，貫穿極限焊接速度相對于室溫下貫穿極限焊接速度的增加率約為3.0倍，雖然能大幅度提高生產(chǎn)性，但是在該溫度范圍內(nèi)，形成燒穿焊道的極限焊接速度和貫穿極限焊接速度的容許范圍△∞（換言之，是能得到完好焊道的適當(dāng)焊接速度范圍）與預(yù)熱溫度為12 00℃以下的時相比，大幅度地變小。
因此，預(yù)熱溫度應(yīng)限定在材料的融點以下，最好為600 -1200℃的范圍內(nèi)。
(2)高密度能量束的照射位置
成形為圓筒狀的鋼帶兩側(cè)邊端部，從擠壓輥軸中心連線與對接焊線的交點起（下面稱為擠壓點）隨著往下游側(cè)進入，由于反彈而開口。因此，對上述擠壓點下游側(cè)的位置照射高密度能量束進行焊接的情況下，溶融金屬凝固時作用有拉應(yīng)力，產(chǎn)生咬邊或由材料的化學(xué)組分等原因而產(chǎn)生凝固裂紋等焊接缺陷。另一方面，在擠壓點的上游側(cè)，由于圓筒狀鋼帶的兩側(cè)邊端部隨著接近擠壓點而漸近，所以能避免在擠壓點下游側(cè)產(chǎn)生的那種凝固裂紋等焊接缺陷。
因此，在擠壓點附近照射高密度能量束是很重要的。高密度能量束的照射位置不要設(shè)在焊接部作用有拉應(yīng)力的擠壓點下游側(cè)，最好設(shè)置在擠壓點的上游側(cè)。即使設(shè)在擠壓點上游側(cè)，當(dāng)對接間隔為0.20mm以上時，由于間隙過大，也會產(chǎn)生咬邊缺陷。這里，0.20mm的對接間隔為相當(dāng)于擠壓點上游側(cè)約5mm的位置的值。
因此，高密度能量束應(yīng)照射在擠壓點附近，最好是在擠壓點上游側(cè)0～0.5mm的位置。該照射位置是相當(dāng)于對接間隔為0～0．2mm的值。
(3)加壓量
在使用高密度能量束焊接制管這種對接貫穿焊接法中，由高速而形成寬度窄的溶融金屬，由于急速凝固，在里側(cè)的焊道部上易產(chǎn)生咬邊或因材料化學(xué)組分導(dǎo)致的凝固裂紋。另外，還存在著氣體及金屬蒸氣被封入而容易產(chǎn)生氣孔的問題。為了防止這些焊接缺陷，可采用擠壓輥實施加壓的方法。即，通過加壓使溶融狀態(tài)的焊接金屬往板厚方向擠出，從而防止了咬邊。另外，通過加壓，在溶融金屬被擠出時，氣孔被壓潰。另一方面，通過加壓，對溶融金屬付與壓縮力，從而防止了溶融金屬的凝固裂紋。
這樣，通過加壓來防止焊接缺陷的效果經(jīng)實驗得到證識。制管焊接是連續(xù)地成形鋼帶、并用輸出功率為20ktu,的二氧化碳激光器制造外徑508mm×板厚7.5 mm的碳素鋼焊接管。圖3是表示用擠壓輥從不銹鋼焊管的外周部擠壓，以O(shè)～2.0mm的范圍付與焊接金屬部壓縮變位時的結(jié)果。這里，當(dāng)加壓量不足0.1mm時，由于焊接金屬的擠出量及壓縮壓力過小，防止焊接缺陷的效果小，形成咬邊，焊接缺陷也存在。當(dāng)加壓量超過1.0mm時，由于焊接金屬寬度窄，為0.5～2 mm，幾乎所有的焊接金屬被擠出，進而，熱影響部因金屬塑性流動而隆起，切除了包含焊道部分的該隆起部分后，會產(chǎn)生因材料的雜質(zhì)及成分偏析而引起的鉤形裂紋。
因此，用高密度能量束焊接時，對溶融金屬加壓是必須的，加壓量最好設(shè)定在0.1～1.0mm的范圍內(nèi)。
(4)屏蔽氣體
制管時，應(yīng)該用氮氣或氦等非活性氣體屏蔽高頻電流預(yù)熱的端部、焊接部以及其附近。其目的是通過屏蔽來抑制焊接部內(nèi)的殘留物，這些殘留物是由預(yù)熱時形成的鋼帶對接面的氧化皮膜和氧化物的卷入而進入焊接部內(nèi)的。
