روشهای تولید لولههای فولادی سیاه بر دستیابی به استحکام ساختاری بالا و مزایای هزینهای تمرکز دارد. آنها عمدتاً شامل دو دسته میشوند: شکلدهی بدون درز با نورد گرم-و شکلدهی جوشکاری. این دو فرآیند هر کدام ویژگیهای خاص خود را در پردازش مواد خام، اصول شکلدهی و مراحل تکمیلی بعدی دارند که با هم سیستم فنی تولید لولههای فولادی سیاه را تشکیل میدهند.
تولید لولههای فولادی سیاه و سفید بدون درز گرم-بهعنوان ماده خام معمولاً با بیلتهای فولادی گرد شروع میشود. پس از گرم شدن یکنواخت در یک کوره گرمایش حلقوی، بیلت ها به یک آسیاب سوراخ وارد می شوند که در آن سنبه مخروطی شکل به مرکز نفوذ می کند و یک لوله توخالی را تشکیل می دهد. این فرآیند سوراخ کردن، در دماهای بالا، به فلز انعطاف پذیری خوبی می بخشد و غلظت تنش داخلی را کاهش می دهد. متعاقباً، لوله وارد یک آسیاب ازدیاد طول و یک آسیاب اندازهگیری برای چندین پاس نورد گرم میشود و به تدریج ضخامت دیواره را کاهش میدهد، طول را افزایش میدهد و قطر خارجی را دقیقاً کنترل میکند. لولههای نورد گرم-باید خنک، صاف و بریده شوند. در صورت لزوم، عملیات حرارتی برای کاهش تنش داخلی برای اطمینان از خواص مکانیکی یکنواخت و رعایت استانداردهای دقت هندسی اعمال می شود. لوله های به دست آمده با استفاده از این روش بدون درز هستند، استحکام کلی بالایی دارند و برای شرایط-فشار بالا یا بار سنگین{9}} مناسب هستند.
لوله های فولادی سیاه جوش داده شده از نوار یا صفحه فولادی به عنوان ماده پایه استفاده می کنند. ابتدا، نوار باز شده، تراز، برش داده میشود و در یک نوار پیوسته{1}}جوش میشود. سپس، یک واحد شکلدهنده نوار را به بخشهایی در لولههای گرد میپیچد و جوشکاری در محل اتصال با استفاده از روشهایی مانند جوشکاری با مقاومت فرکانس بالا، جوشکاری زیر آب یا جوشکاری لیزری انجام میشود. جوشکاری با فرکانس بالا-سریع است و دارای ناحیه تحت تأثیر حرارت کوچک-است که به حفظ استحکام جوش کمک میکند. جوشکاری با قوس زیردریایی برای لولههای دیواره{{7} ضخیم مناسب است که نفوذ عمیق و جوشهای متراکم ایجاد میکند. پس از جوشکاری، لوله ها تحت فرآیندهای اندازه گیری، خنک سازی، برش و صاف کردن قرار می گیرند. برخی از خطوط تولید همچنین شامل آسیاب جوش آنلاین یا آزمایش غیرمخرب{10}میشوند تا اطمینان حاصل شود که کیفیت جوش مطابق با الزامات استفاده است. از مزایای جوشکاری می توان به راندمان تولید بالا، طیف وسیعی از قطرها و ضخامت دیواره و سهولت تولید انبوه اشاره کرد که به طور گسترده برای انتقال سیالات با فشار کم{12} و کاربردهای ساختاری استفاده می شود.
صرف نظر از روش مورد استفاده، رسوب اکسید آهن بر روی سطح لوله های فولادی سیاه در هنگام شکل دهی یا جوشکاری گرم تشکیل می شود و ظاهری خاکستری تیره یا سیاه به آنها می دهد و به همین دلیل به آن "لوله فولادی سیاه" می گویند. قبل از تحویل، برخی از برنامه ها برای از بین بردن زنگ زدگی، روغن کاری یا اعمال یک پوشش ضد خوردگی برای بهبود مقاومت در برابر آب و هوا و عمر مفید، ترشی می شوند.
به طور کلی، روش تولید لولههای فولادی سیاه متکی به فناوریهای متالورژی و شکلدهی بالغ است که ضمن کنترل هزینهها، استحکام و فرآیندپذیری را تضمین میکند و راهحلهای لولههای پایه اقتصادی و عملی را برای ساخت و ساز، ماشینآلات، شهری و سایر زمینهها ارائه میکند.
