碳钢弯头

发布时间：2016年7月15日   |   阅读次数： 111

碳钢弯头
碳钢弯头的综合性能
碳钢弯头连接方式有丝扣及焊接。按角度分，有45°及90°180°三种最常用的，另外根据工程需要还包括60°等其他非正常角度弯头。
碳钢弯头是改变碳钢管道上管路方向的金属管件。弯头的材料有铸铁、不锈钢、合金钢、可锻铸铁、碳钢、有色金属及塑料等。
碳钢弯头的基本工艺过程是：首先焊接一个横截面为多边形的多棱环壳或两端封闭的多棱扇形壳，内部冲满压力介质后，施以内压，在内压作用下横截面由多边形逐渐变成圆，最终成为一个圆形环壳。根据需要，一个圆形环壳可以切割成4个90°弯头或6个60°弯头或其它规格的变径弯头，该工艺适用于制造弯头中径与弯头内径比大于1.5倍的任何规格大型弯头，是制造大型碳钢弯头的理想方法。
碳钢弯头制作工艺的优点主要表现在以下几个方面：
1、不需管坯作原料，可节约制管设备及模具费用，且可得到任意大直径而壁厚相对较薄的碳钢弯头。
2、坯料为平板或可展曲面，因而下料简单，精度容易保证，组装焊接方便。
3、由于上述二条原因，可以缩短制造周期，生产成本大大降低。因不需要任何专用设备，尤其适合于现场加工大型碳钢弯头。
4、碳钢弯头适用于石油、天然气、化工、水电、建筑和锅炉等行业的管路系列。
碳钢弯头具有良好的综合性能，所以它广泛用于化工、建筑、给水、排水、石油、轻重工业、冷冻、卫生、水暖、消防、电力、航天、造船等基础工程。
本文介绍了中频感应加热热推弯管的成形过程，还有在热推弯过程中所需要的工艺参数，工艺参数的确定是通过实际生产过程中不断的总结。
牛角芯棒造型的方法大同小异，各个厂家都不一样。中频感应加热推制弯头是现行生产工艺中最为经济有效的一种生产弯头的方法。通过有限元模拟软件DEFORM对热推弯进行了模拟，了解了弯管成形过程金属的应力、应变状态及流动速率，工件采用了刚塑性材料模型。一般弯头材料选择20#钢，对于其它材料弯管，如不锈钢材料或16Mn需要通过实际生产中总结的经验得到材料的力学性能参数。通过不断的模拟和总结，通过确定各个参数来保证弯管质量。由于在实际生产中会因为各种原因引起弯管产生质量缺陷，通过对缺陷的分析看看是由于工艺条件还是因为实际生产中的操作不当。
日标弯头管件弯曲过程属于动态接触边界条件问题，其变形特点遵循弯曲成形原理，属于弹塑性连续变形，弯曲后的管件都有回弹。因此，对管件弯曲成形工艺参数进行优化设计，要详细了解管材塑性弯曲原理，以及管件弯曲时所用到的屈服准则，弯曲成形金属的流动规律和弯曲变形特点，在进行有限元模拟求解算法时，需要确定模具和变形体之间的接触条件，各个工件之间的连接，摩擦类型的选择，推制速度的选择，感应加热温度的确定，建立合适的理论模型，选择合适的优化方法，这些涉及到弯曲成形理论、数值模拟理论、优化理论等多方面的知识，是一个综合性的多目标多约束的优化问题。
目前，通过对管材塑性弯曲成形过程进行了大量的理论推导和实验，因为弯曲就会引起回弹和弯曲圆弧内侧的壁厚减薄，大壁厚的管件弯曲还有可能引起起皱。
弯曲缺陷产生的原因有很多种，在纯弯曲的情况下，肯定存在一个中性层，中性层既不伸长也不缩短，弯曲外侧的受拉应力的作用而减薄，内侧受压应力的作用而增厚。为了保证弯管的质量，减少缺陷就应在弯管过程中采取相应的措施。首先，弯曲半径对弯管的成形质量有直接的影响，其次，对于某种缺陷应该采取相应的措施。弯管的成形质量的保证是管件弯曲的主要目的。
弯管的成形质量和管件弯曲设备有直接的关系，管材弯曲加工的设备，以及生产自动化等方面现在已经有了很大的提高。目前，有很多管件弯曲设备，对于小弯曲半径(RlD<_1.5)时，一般采用直接压弯压弯机，对于弯曲半径(RlD=1.0一2.0 )适中采用中频感应加热卧式推制机，对于弯曲半径(R/D >_ 3.0)较大时，一般使用拉弯机和喂弯机。
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