在法國的心臟地帶VenareyLes Laumes的生產工廠內，VallourecUmbilicals演示了如何使用激光焊接生產具有較高機械特性的管道，以減少壁厚。使用ROFIN公司提供的ROFIN DC 080型8千瓦CO2激光器和PWS管型材焊接系統，這家工廠每分鐘生產約10米長的激光焊接管道。
管道不僅為了美觀
Vallourec是世界領先的制造高品質金屬管道的生產商，產品主要被用在石油和天然氣行業。僅僅幾年時間，他們已經在石油行業開發出一個新的分支，即一個被稱為“海底臍帶”專門的應用領域，比如水底管道，也就是供給線、線纜或光纖等各類介質的通道。海底臍帶是水下裝置的一個重要組成部分，可以輸送流體、供給電力，或作為海上平臺和它們控制站之間的信息傳輸通道。被部署在水深幾千米處，很明顯這些供應管道必須非常耐用，但是人們卻對其實際制成工藝知之甚少。2011年，該集團成立了子公司Vallourec Umbilicals，專門負責生產能夠穿行于臍帶內部的特殊管道。
由于它們必須滿足極高的要求，通過臍帶的管道通常是無縫生產的。其制造成本包括50％的材料成本和50％的生產成本。采用激光焊接技術，材料以及生產成本都得到了下降，同時技術性能也得到了提高。
選擇正確的焊接材料至關重要
第一個挑戰是正確選擇材料。這種被鋪設在海水中的管道材料必須具有極高的耐腐蝕性。防銹雙相鋼，比如有著等份奧氏體和鐵素體的不銹鋼，耐腐蝕性和強度都很高。其特殊的合金組合物（25％鉻，7％鎳，4-5％鉬和0.3％的氮氣），即所謂的超級雙相鋼，具有適應近海環境腐蝕介質的最佳特性。焊接加工中需要特別注意飛濺與氣孔的問題，以確保管道的焊接質量。
從卷料到成品
這些特殊不銹鋼管的極高要求也反映在生產線的復雜性上。Vallourec Umbilicals的研發負責人Guy Durand詳細解說了每一個生產步驟，他們的研發團隊在這個項目里付出了極大的精力。
在第一個生產步驟中，連續加工中的材料直接來自卷料，各個獨立的卷料由WIG焊接結合在一起。通過刮削工序的邊緣準備后，不銹鋼帶料經過輥軋成型，到達激光焊接區域。為了達到所需的焊接質量，后續焊接加工時激光束需要被準確定位在焊縫中間。ROFIN激光焊接系統，包括一個8千瓦CO2激光器及PWS管型材焊接系統，還有一個用于檢測焊縫位置的傳感器，即所謂的焊接傳感器。得益于焊接傳感器，即使是焊縫位置和焊接位置之間出現很微小的偏差，都可以被檢測并校正，從而在任何時候都保持激光束的精確定位，由此實現最高水平的加工可靠性。
焊接后，在線焊縫熱處理工藝保證了均勻的微觀結構。最終的拋光加工完成后，肉眼將不會觀測到焊縫。
整個生產過程，從卷料到成品管，都由Vallourec全程控制，包括各種非破壞性的檢測方法和專門的在線智能質量過程傳感系統。如有任何質量缺陷，相關的區域將被標記，而后被切除并用環縫軌道焊接重新接合成連續管道。高達2000巴（ 2,000,000hPa）的壓力測試才能滿足質量控制要求。
成品管的直徑范圍為16-40毫米，壁厚范圍為1-3毫米。
結束語
由于要為海底臍帶供應管道，Vallourec集團不僅擴大了其產品線，還為這種特殊類型的管道開發出一種創新的制造工藝。激光焊接已被證明是制造超高耐腐蝕性和高機械強度的連續焊接管道的理想方法。
最后，此項目的合作伙伴們之間緊密合作，正在考慮在生產線中導入更多的激光加工技術。
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