無縫方矩管又稱為冷彎方矩形空心結(jié)構(gòu)型鋼，作為一種輕型、薄壁、大斷面慣性矩的高效型材，正廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、航空、輕工和機(jī)械制造等行業(yè)。在建筑行業(yè)，特別是在中高層、高層及超高層建筑中，具有大中口徑和厚壁的大規(guī)格無縫方矩管因承受力大、剛度大、抗變形能力強(qiáng)、耐久性好、防火、抗震性好、自重輕等一系列優(yōu)點(diǎn)，其地位愈顯突出。

　　　　1.平板拼焊工藝

　　傳統(tǒng)的大規(guī)格方矩形管采用四塊鋼板拼焊而成(如圖1所示)。其優(yōu)點(diǎn)在于可以省卻彎曲工序，并且不受壁厚的限制。缺點(diǎn)為生產(chǎn)速度慢、質(zhì)量不穩(wěn)定、強(qiáng)度低，并且產(chǎn)生四條焊縫。目前，該生產(chǎn)工藝已很少被采用。

　　2.高頻電阻焊(ERW)的先圓后方工藝

　　這是生產(chǎn)方矩形鋼管的一種基本工藝，即在高頻電阻焊機(jī)組生產(chǎn)圓管工藝的基礎(chǔ)上，在定徑機(jī)上增設(shè)方矩形孔型，使圓形焊管冷卻加工成方矩形焊管(如圖2所示)。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是尺寸精度較高，彎角90°處壁厚稍增。關(guān)于缺點(diǎn)，有文獻(xiàn)指出：在由圓變方的過程中，軋輥?zhàn)饔昧κ冀K集中于一點(diǎn)，應(yīng)力集中。往往在壁厚(>12.7mm)時(shí)，型材彎曲過程中可能出現(xiàn)顯微裂紋，嚴(yán)重時(shí)甚至斷裂。另外，當(dāng)生產(chǎn)小批量、多品種時(shí)，換輥次數(shù)多。日本新日鐵建材公司利用圓變方輥彎機(jī)組生產(chǎn)的方矩形管，產(chǎn)品更大規(guī)格達(dá)550mm×550mm×22mm。

　　3.高頻電阻焊(ERW)的直接成方工藝

　　該工藝即采用專用成型機(jī)組將帶鋼直接彎曲成方矩形管(如圖3所示)。其優(yōu)點(diǎn)在于有效地解決了厚壁高強(qiáng)度產(chǎn)品的角部微裂紋問題，同時(shí)，在生產(chǎn)小批量、多品種時(shí)換輥次數(shù)較少;缺點(diǎn)是彎角90°處壁厚變薄。美國Bull Moose Tube 公司采用輥彎直接成方工藝生產(chǎn)的方矩形鋼管，產(chǎn)品更大規(guī)格為304mm×304mm×15.8mm;上海寶鋼建筑工程設(shè)計(jì)研究院采用排輥直接成方工藝生產(chǎn)冷彎方矩形，產(chǎn)品更大規(guī)格為500mm×500mm×19mm。直接成方和先圓后方是目前生產(chǎn)大規(guī)格無縫方矩管的主流工藝。在這兩種工藝的產(chǎn)品機(jī)械性能對(duì)比上：先圓后方工藝是二次成型，由于“加工硬化”的作用，使鋼管的屈服限有所提高，但延伸率有所下降;“直接成方”工藝是一次成型，則在鋼管的力學(xué)性能方面與母材相近。