De productiemethoden van zwarte stalen buizen zijn gericht op het bereiken van hoge structurele sterkte en kostenvoordelen. Ze omvatten voornamelijk twee categorieën: warmgewalst naadloos vormen en lasvormen. Deze twee processen hebben elk hun eigen kenmerken wat betreft de verwerking van grondstoffen, vormprincipes en daaropvolgende afwerkingsfasen, en vormen samen het technische systeem voor de productie van zwarte stalen buizen.
De productie van warm-gewalste naadloze zwarte stalen buizen begint doorgaans met ronde stalen knuppels als grondstof. Nadat ze gelijkmatig zijn verhit in een ringvormige verwarmingsoven, worden de knuppels in een doorsteekmolen gevoerd, waar een conische doorn het midden binnendringt en een holle buis vormt. Dit doorsteekproces, bij hoge temperaturen, geeft het metaal een goede plasticiteit en vermindert de interne spanningsconcentratie. Vervolgens gaat de buis een rekmolen en een maatmolen binnen voor meerdere warmwalsgangen, waarbij de wanddikte geleidelijk wordt verminderd, de lengte wordt vergroot en de buitendiameter nauwkeurig wordt geregeld. De warm-gewalste buizen moeten worden gekoeld, rechtgetrokken en gesneden. Indien nodig wordt een warmtebehandeling toegepast om interne spanning te verlichten om uniforme mechanische eigenschappen te garanderen en te voldoen aan de geometrische nauwkeurigheidsnormen. Leidingen die met deze methode worden verkregen, zijn naadloos, hebben een hoge algehele sterkte en zijn geschikt voor hoge- druk of zware- belastingsomstandigheden.
Gelaste zwarte stalen buizen gebruiken stalen strip of plaat als basismateriaal. Eerst wordt de strip afgewikkeld, geëgaliseerd, geknipt en stomp-gelast tot een doorlopende strip. Vervolgens rolt een vormeenheid de strip in secties tot ronde buizen en wordt er aan de verbindingen gelast met behulp van methoden zoals hoogfrequent weerstandslassen, ondergedompeld booglassen of laserlassen. Hoog-lassen met hoge frequentie is snel en heeft een kleine warmte-zone, waardoor de lassterkte behouden blijft; ondergedompeld booglassen is geschikt voor dik-wandige buizen, waardoor diepe penetratie en dichte lasnaden ontstaan. Na het lassen ondergaan de buizen maat-, koel-, snij- en richtprocessen. Sommige productielijnen omvatten ook online lasslijpen of niet-destructief testen om ervoor te zorgen dat de laskwaliteit voldoet aan de gebruiksvereisten. De voordelen van lassen zijn een hoge productie-efficiëntie, een breed scala aan diameters en wanddiktes en het gemak van massaproductie, waardoor het op grote schaal wordt gebruikt voor vloeistoftransport onder lage druk en structurele toepassingen.
Ongeacht de gebruikte methode vormt zich tijdens het warmvormen of lassen ijzeroxideaanslag op het oppervlak van zwarte stalen buizen, waardoor ze een donkergrijs of zwart uiterlijk krijgen, vandaar de naam 'zwarte stalen buis'. Vóór levering worden sommige toepassingen onderworpen aan beitsen om roest te verwijderen, oliën of aanbrengen van een anti-corrosiecoating om de weerbestendigheid en levensduur te verbeteren.
Over het algemeen is de productiemethode van zwarte stalen buizen afhankelijk van volwassen metallurgische en vormtechnologieën, die sterkte en verwerkbaarheid garanderen en tegelijkertijd de kosten beheersen, waardoor economische en praktische basisbuisoplossingen worden geboden voor de bouw, machines, gemeentelijke en andere gebieden.
