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近10年日本钢管制造技术进展

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1钢铁制造技术的变迁

从20世纪60年代至70年代，日本的钢铁产量有大幅度的提高，这是由于日本引进和开发了大量高生产率技术所致。LD转炉、连铸、高炉的大型化、板坯连续冷轧技术、高速轧制和芯棒式无缝管轧制等技术的开发为大幅度提高产量和生产率起了巨大的作用。这些技术的发展离不开设备、材料和计算机等相关技术的发展。在轧制和轧制理论发展的同时，如果没有计算机和计算机控制技术的发展，就没有连续轧制技术。

日本的钢铁业在高效、大量生产方面以先进的制造技术为武器，确立了其在国际上的钢铁技术的主导地位。但是，在国际上对钢铁需求变化的同时，技术的发展方向也开始向重质轻量方向转变，并追求质量的稳定，进一步降低生产成本。尤其是，随着汽车的迅速普及，对板材挤压成形性和耐蚀性提出了越来越高的要求，为此日本加强技术的主导地位，在IF钢和表面处理材料的开发方面取得了很大的进展。在降低生产成本方面，开发了大幅度节能、提高产品合格率和提高生产率的技术。在建筑建设领域，近年来随着超高层建筑和特大型桥梁的建设，开发了高强度、焊接性好的钢板。在汽车制造业方面，为确保汽车碰撞时的安全性和环保的要求，开发了高强度、轻量化钢材生产技术。在钢管制造方面，为确保轻量化和碰撞安全及降低生产成本，钢管的高强度化和管材液压成形技术引入关注，汽车生产厂和钢铁企业合作进行了钢管生产技术开发。另外，在油井管和干线用管方面，进行了高耐蚀性和高强度材料的开发。日本钢铁技术能够领先世界是由于日本始终以需求为先、认真实施技术开发的结果。日本所具有的优势就是技术和需求的超前性。

在上述产品和生产技术开发中，一个非常重要的关键词就是技术的融合。制造技术在吸收相关技术并与上游技术融合的同时不断发展。

另外，支撑加工技术发展的是加工模拟技术。今后，日本应将制造、加工技术的经验和计算模拟取得的经验技术进行融合，在以需求为先的同时，创造出领先一步的制造技术，如高强度钢的加工技术、高精度稳定的加工技术和钢构功能开发技术等。

2无缝钢管制造技术的变迁

无缝钢管的制造技术也是随着时代要求的变化和相关技术的发展而改进。无缝钢管主要用于石油、天然气的输送用管和发电用锅炉管，其需求变化对无缝钢管制造技术影响很大。在第二次石油危机时，人们追求高效、高生产率，连铸由方坯连铸向圆坯连铸发展，在穿孔轧制方面，开发了装有顶料装置的限动芯棒式无缝钢管轧机轧制方式，还开发了以DQ和节能为主的工艺。另外，随着油井深度的加深和对耐蚀性要求的不断提高，开发了适合合金钢穿孔的锥形穿孔机。在材质方面，对13Cr的需求增加，还确立了与13Cr相对应的制造技术。

由于近10年对提高精度和降低生产成本的要求不断提高，开发了三辊芯棒式无缝钢管轧机、4辊减径机和5机架芯棒式无缝钢管轧机等。

作为今后的技术发展方向，应在开发包括高合金钢在内的全连铸技术的基础上，开发能分别高效轧制各种外径尺寸的大压下量轧机和轧制高合金钢用的轧机等。在开发这种全连铸技术时，一方面开发以小批量、多品种轧制为主的轧机，另一方面开发以一条轧制线年轧制量100万t的大批量生产为主的轧机。

3焊管制造技术的变迁

焊管可以分为大口径焊管（UOE、螺旋焊管、轧制弯管和挤压弯管）和小口径焊管（电焊钢管、炉焊管和TIG焊管）。焊管的用途很广，从制造方面和利用技术方面来看，对焊管的要求变化很大。尤其是在利用方面的要求与管的材料和形状有关。由于大口径管和中小口径管在利用方面的要求有差别，因此开发了各种口径管的焊接技术和材质技术及成形技术等。

3.1大口径管

大口径管包括UOE、螺旋焊管、挤压成形管和辊卷钢管等。其中，与钢铁生产有着特别密切关系的制造方式是UOE的制管方式和螺旋焊管的制管方式。

UOE钢管的制造技术以作为主要产品的干线用管的需求变化为中心，开发了提高劳动生产率的技术和采用了保证产品质量的设备。近年来，天然气等能源的开发已向更远的地方和深海转移，因此从确保干线用管的经济性来看，要求干线用管的耐压要高、管径要小，要求UOE钢管的强度要更高、管壁要更厚。

在超高强度材料开发方面，在确保材料强度的同时要确保材料的焊接性、韧性和变形能。作为其工艺技术开发，开发了炼钢技术、材料控制技术和厚板新型TMCP技术。另外，在UOE轧机上，利用高强度材料所特有的弹性变形回复特性，开发了最佳的C形状和U形状控制技术来对不良形状进行修整。结果，已能够制造出X80-X100，甚至是X120的产品。

管子的厚壁化可以防止向深海敷设干线用管时因弯曲而产生的压曲，提高地震发生时吸收变形的能力。在制造技术方面，与超高强度材一样，为确保焊接HAZ部的韧性，对材料进行了开发，对焊接条件进行