無縫方矩管的原料是圓管坯，圓管胚要經(jīng)過切割機(jī)的切割加工成長度約為1米的坯料，并經(jīng)傳送帶送到熔爐內(nèi)加熱。鋼坯被送入熔爐內(nèi)加熱，溫度大約為1200攝氏度。燃料為氫氣或乙炔。爐內(nèi)溫度控制是關(guān)鍵性的問題。圓管坯出爐后要經(jīng)過壓力穿孔機(jī)進(jìn)行穿空。一般較常見的穿孔機(jī)是錐形輥穿孔機(jī)，這種穿孔機(jī)生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，穿孔擴(kuò)徑量大，可穿多種鋼種。穿孔后，圓管坯就先后被三輥斜軋、連軋或擠壓。擠壓后要脫管定徑。定徑機(jī)通過錐形鉆頭高速旋轉(zhuǎn)入鋼胚打孔，形成無縫矩形管。

  無縫矩形管內(nèi)徑由定徑機(jī)鉆頭的外徑長度來確定。國標(biāo)無縫矩形管經(jīng)定徑后，進(jìn)入冷卻塔中，通過噴水冷卻，無縫矩形管經(jīng)冷卻后，就要被矯直。無縫矩形管經(jīng)矯直后由傳送帶送至金屬探傷機(jī)(或水壓實驗)進(jìn)行內(nèi)部探傷。若無縫矩形管內(nèi)部有裂紋，氣泡等問題，將被探測出。無縫矩形管質(zhì)檢后還要通過嚴(yán)格的手工挑選。無縫矩形管質(zhì)檢后，用油漆噴上編號、規(guī)格、生產(chǎn)批號等，并由吊車吊入倉庫中。

(一)間接成方工藝

  冷彎無縫方矩管的傳統(tǒng)成形工藝是在常溫下先將熱軋鋼卷板通過多架成形機(jī)組逐步軋成圓管，隨后通過整形機(jī)組再將圓管軋成方管，被稱作間接成方工藝， 傳統(tǒng)輥彎成型工藝采用定彎點(diǎn)位置變彎曲弧度法完成管坯角部成型，適用于軋制中小規(guī)格產(chǎn)品。

  用這種工藝軋制“三高一超”方矩管，會暴露出其固有缺陷。有于該工藝彎曲過程中的軋輥作用力始終集中于一點(diǎn)，過分的應(yīng)力集中往往在厚壁型材彎曲過程中出現(xiàn)顯裂紋，嚴(yán)重時導(dǎo)致開裂。有這種缺陷的產(chǎn)品用于建筑鋼結(jié)構(gòu)后果嚴(yán)重。對日本阪神大地震中斷裂方矩管立柱的研究表明，角部裂紋是引發(fā)方矩管斷裂的主要原因。

  同時由于不同壁厚產(chǎn)品的成型彎曲弧度不同，軋輥通用性受到限制。工藝所的大規(guī)格冷彎方矩管采用了先進(jìn)的 “直接成方”生產(chǎn)工藝，即在常溫下將熱軋鋼卷板直接軋成方矩形。

  (二)旋轉(zhuǎn)鋸切技術(shù)

  工藝所大規(guī)格冷彎型鋼方矩管生產(chǎn)線采用旋轉(zhuǎn)鋸切設(shè)備，保證了產(chǎn)品的定尺精度，精定尺精度為0-5mm，同時保持了大規(guī)格冷彎型鋼產(chǎn)品端部平整，有效地解決了端部毛刺嚴(yán)重的問題。

  (三)彎曲孤度變彎點(diǎn)位置成型工藝

  工藝所采用了彎曲弧度變彎點(diǎn)位置成型工藝。這種工藝采用一個彎曲半徑，各道次的彎曲受力點(diǎn)在彎曲部位逐漸變化，***終完成整個成型過程。由于施力點(diǎn)不斷變化，方矩管成型自然平滑，有效解決了厚壁高強(qiáng)產(chǎn)品的角部裂紋問題。工藝所在前期預(yù)研中采用這種工藝對壁厚8mm以上產(chǎn)品作成型試驗，效果良好。同時，固定的軋輥彎曲弧度為軋輥的通用性和在線快速換輥創(chuàng)造了條件，更換規(guī)格時的換輥時間可以從24小時至26小時縮短為2到3小時。

  (四)原料邊部特殊處理技術(shù)

  厚壁方矩管的原料邊部處理質(zhì)量，是實現(xiàn)管坯良好成型的關(guān)鍵因素之一。國外較普遍采用銑邊機(jī)作原料邊部處理，以保證邊部質(zhì)量和符合工藝要求的幾何形狀。工藝所采用專用刨邊機(jī)對原料作特殊邊部處理，待原料進(jìn)入成型機(jī)組后，在翅片成型孔通過加大擠壓力，將邊部處理到合適形狀，確保焊接擠壓力。這樣的安排能在滿足工藝要求的前提下，將設(shè)備投資降低到銑邊機(jī)的1/15，運(yùn)行成本也只是銑邊機(jī)的1/5。