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碳钢弯头扩径推弯原理添加时间:2017-02-09
  在石化、电力、冶金、锅炉等工业生产装置中,为输送气体、液体或带固体颗粒的流体,大量地应用管道。管道由管子、管件和泵阀组成,其中:管子包括直管和弯管;管件是管子连接件的简称,管件有6个品种,即弯头、三通、异径管、四通、管帽和松套法兰接头(翻边)。碳钢弯头是最重要的管件,弯头的用量占管件的84%;小曲率半径弯头可以使管道系统布置结构紧凑,占据空间小,节约费用,提高管道系统的运行质量。

  对于小曲率半径弯头,弯曲半径越小,弯曲变形越大,弯头成形难度就越大。小曲率半径弯头的成形方法包括扩径推弯头、隧道挤压法、模压弯曲法、压片拼压法、凹槽轮滚压法、虾米腰弯头和超塑成形等方法。扩径推弯头与其他弯头成形方法相比,扩径推弯可生产不同材质的壁厚均匀的小曲率半径((RED),薄壁((t/T0.015)、产品规格多(Dn20一1200)的多角度弯头(300,600,900和1800),而且可以生产环形管(3600)或螺旋管,生产效率高,适合于批量生产。该方法不仅可以生产钢弯头,而且可以生产钦、错、镍等其他金属材料的弯头或环形管。扩径推弯头生产效率高,并保证弯头外径圆度和壁厚均匀,这是其他弯管工艺所无法比拟的。

  扩径碳钢日标弯头生产弯头在钢、钦、错、镍弯头的生产中得到了大量应用,影响推制磨头质量的工艺参数非常多,扩径推弯工艺参数不同,弯头推制后的形状、尺寸精度、表面光洁度、壁厚均匀性、椭圆度也不同。

  本文作者结合成形扩径推弯弯头的经验,阐述扩径推弯弯头中的重要工艺参数选择时所要注意的问题。

  扩径推弯弯头是管坯套在芯杆上,芯杆锁定在固定牌坊等机架上,活动牌坊推动推制环、推制管和坯料顺芯杆前进从芯头外沿爬过而周向扩径、轴向弯曲变形成为弯头。

  扩径推弯过程的网格变化,说明扩径推弯头原理是坯料外弧基本不变形,内弧轴向压缩、周向拉长、内弧侧厚度不变,扩径推弯是使比例变形,成为纯剪状。在弯管成形过程中,各特征点的环向拉应变E口轴向压应变Eg相等,径向应变6r。若将坯料表面等分成小网格,扩径推制后弯头的外弧侧网格基本不变,则说明弯头外侧的金属没有参与变形,内侧的网格变化最剧烈,轴向产生压缩变形,网格缩短;径向产生拉伸变形,网格拉长,网格呈现等腰梯形状,从弯头外侧到内侧其变形程度逐步加剧。所以,在扩径推弯过程中,坯料受到的是拉压变形和微小弯曲变形,不产生剪切变形和扭转变形。扩径碳钢对焊弯头可以避免传统弯管工艺成型时,外弧管壁受拉减薄,内弧管壁受压增厚而造成的壁厚不均匀现象,可保证外径的圆度和壁厚的均匀性。
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