직선 심 강관을 굽히는 이유와 교정 방법에는 재료 과학, 가공 기술 및 기계적 원리가 관련됩니다.
I. 직선 이음매 강관이 굽어지는 주요 이유
1. 재료 및 잔류응력
- 롤링 잔류 응력:강판의 압연과정에서 냉각불량이나 변형으로 인해 강판 내부에 잔류응력이 형성됩니다. 파이프를 감은 후 응력이 해제되어 파이프가 구부러집니다.
- 화학 성분 분리:철강 빌렛 내 탄소, 망간 등의 원소 분포가 고르지 않아 국부적인 강도 차이가 발생합니다. 이로 인해 후속 처리 중에 변형이 발생합니다.
2. 성형 및 용접 공정
- 편차 형성:압연 공정 중 고르지 않은 롤러 프레싱이나 금형 마모로 인해 튜브 빌렛의 곡률이 일정하지 않게 됩니다.
- 용접 열 영향:종방향 심 용접에는 고주파-빈도 용접(ERW) 또는 서브머지드 아크 용접(SAW)이 사용됩니다. 용접 부위가 고르게 가열되지 않고 냉각 후 응력 분포가 불균형해집니다. 특히 단면-용접에서는 용접측으로 구부러지기 쉽습니다.
- 용접 필렛 높이의 비대칭:용접부 내부 표면과 외부 표면 사이의 높이 차이로 인해 "리브 효과"가 발생하여 냉각 시 파이프 본체가 변형됩니다.
3. 냉각 및 열처리
- 불균일한 냉각:담금질 또는 정규화 공정 중 냉각 속도의 차이로 인해 미세 구조 응력이 발생합니다(예: 변태 중 마르텐사이트 및 페라이트의 부피가 다름).
- I교정 중 온도가 정확하지 않습니다:열간 교정 시 재결정 온도(탄소강의 경우 약 600℃)보다 온도가 낮았다. 이로 인해 재료의 가소성이 부족하고 교정 후 탄성 회복으로 인해 2차 굽힘이 발생했습니다.
4. 보관 및 운송
- 부적절한 지원:여러 겹으로 쌓을 때 지지대 사이의 간격이 너무 넓어 파이프의 중간 부분이 자중에 의해 처지고 소성 변형되는 문제가 발생했습니다.
- 온도 구배:옥외 보관 시 햇볕이 잘 드는 쪽과 그늘진 쪽의 온도차로 인해 열적 스트레스로 인해 휘어짐이 발생합니다.

II. 전문적인 교정 방법과 기술 포인트
1. 기계적 교정(냉간 교정)
- 롤러 교정 기계:
- 원칙: 여러 세트의 인터리브 교정 롤을 사용하여 강관에 플라스틱-굽힘을 반복적으로 수행함으로써 곡률이 점차 제거됩니다.
- 주요 매개변수:롤 간격(보통 파이프 직경의 0.8 - 1.2배), 감소량(항복강도를 초과해야 하지만 인장강도보다 낮아야 함), 교정 속도(탄소강의 경우 일반적으로 20 - 40m/min).
- 열쇠 조정 포인트:"역 굽힘 방법"을 사용하십시오. 벤딩 포인트 위치에 따라 해당 롤 그룹의 감소량을 조정합니다. 큰 굴곡의 경우 여러 번 통과해야 합니다.
- 압력 교정 기계:
국부적인 하드 벤드에 적용 가능합니다. 3점 굽힘 원리를 채택하여 굽힘의 볼록한 면에 압력을 가하는 동시에 마이크로미터를 사용하여 실시간으로 직진도를 모니터링합니다(목표는 1.5mm/m 이하).
2. 열간 교정
• 화염 교정:
- 방법:산소-아세틸렌 불꽃을 사용하여 볼록한 곡선 면(온도 700 - 850도, 진한 빨간색을 나타냄)에 띠 모양으로-열을 가한 다음 냉각하고 수축시켜 곧게 만듭니다.
- 기술적 포인트:가열 폭은 파이프 벽 두께의 두 배를 넘지 않아야 하며 깊이는 벽 두께의 1-초과해서는 안 됩니다. 과도한 가열로 인해 입자가 거칠어지는 것을 피하십시오.
• 전반적인 열처리 교정:
잔류 응력이 높은 파이프의 경우 응력 제거 어닐링(580~650도까지 가열하고 일정 기간 유지한 후 천천히 냉각)과 기계적 교정을 결합하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

III. 품질 관리 및 예방
1. 온라인 모니터링:
레이저 스캐너를 사용하여 직진성을 지속적으로 측정하고(예: LAP 레이저 측정 시스템) 데이터는 자동 조정을 위해 교정기의 PLC로 피드백됩니다.
2. 프로세스 최적화:
- 용접 중에는 양면 동기 용접을 수행하여 입열 비대칭을 줄입니다.
- Ar3 상 변태점(저합금강의 경우 약 850도) 이상으로 최종 압연 온도를 제어하고 2-상 영역 압연을 피합니다.
3. 저장 사양:
V-자형 안장 지지대를 사용하세요. 지지대 사이의 간격은 파이프 길이의 1/3을 넘지 않아야 합니다. 직사광선에 장기간-단면-노출을 피하세요.

주의사항
고강도 강철(예: X70 이상)의 경우 -균열 확장을 방지하기 위해 교정 공정에서 변형률을 3% 미만으로 제어해야 합니다.-
벽이 얇은{0}}튜브(직경/두께 비율이 40보다 큰 경우)의 경우 반올림 오류를 방지하기 위해 곧게 펴는 동안 내부 지지 금형이 필요합니다.
교정 후에는 초음파 검사(UT)를 수행하는 것이 좋습니다. 특히 용접부의 열 영향 부위를 검사하는 것이 좋습니다.