CN101774113A - 大口径高钢级热推制单缝弯头工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大口径高钢级热推制单缝弯头工艺，其采取以下步骤：①采购原材料，对原材料进行检验；②检验合格原材料按工艺文件要求对钢板切割下料；③将适宜的方形料板卷管成型；④按焊接工艺要求对卷管进行纵缝施焊；同时将推制的管坯套入连接芯棒的长杆上，把中频感应圈布置在即将进入芯棒的管坯处；⑤对管坯加热；⑥当管坯加热达到临界温度开始推制，管坯经芯棒受到偏心、扩径、挤压、弯曲等四种变形同时进行直到推制完成；⑦将推制弯头进行热处理；⑧将热处理后的弯头进行检验；⑨工序检验后进行坡口加工；⑩检验、标记。本发明工艺方法，一条焊缝，成形好，工人劳动强度小、生产效率快，焊缝也可根据施工或设计要求在不同位置。大口径高钢级热推制单缝弯头质量高、安全性强、高效、美观，

Description

大口径高钢级热推制单缝弯头工艺

所属技术领域

本发明属于一种弯头的加工方法，具体地是一种大口径高钢级热推制单缝弯头工艺。

背景技术

弯头是管道上重要管件产品之一，在管线上起两方面作用：一是根据需要改变管线介质方向；另一个是结构力学作用-可以缓冲所在地域的地层迁移、地震及外界环境温度变化等附加在直管上的拉、压应力和扭矩作用。弯头综合性能的高低，直接影响到管线输送及管道连接可靠性、经济性、安全性。随着我国国民经济的不断发展，国家基础建设投入不断加大，西部大开发标志性工程-西气东输项目的成功建成投产标志着X70钢级的成熟运用，现在西气东输二线，以及跨国工程中-亚输气管线、国内陕--京三线、中-缅管线及其支线和城市油、气管网建设使得我国在近十几年将面临一个管道建设的高峰期。在此期间，长距离、大口径、高压力正成为陆上油、气输送管道的发展方向，高钢级、大口径已经成为油气输送管件发展的趋势。弯头按制造工艺及外型有几种型式，常用的是无缝和有缝弯头，而大口径弯头受无缝钢管材料限制只能采用板制热压工艺成型，通常采用钢板下料(扇形板)将扇形板在炉内加热经胎具模压成一半弯头，再焊接成型，内外弧中心处各一条焊缝。工艺步骤为：①采购原材料，对原材料进行检验；②检验合格原材料按工艺文件及规定的样板要求采用氧-乙炔火焰切割在板材上画样、切割扇形料板；③将扇形料板片放在燃油加热炉中加热，在压力机进行压制压片成型；④压制对焊弯头坯片压成后，对压片后多余的部分采用乙炔火焰切割，在坯片需焊接部位用切割方法打坡口(平面坡口)对合焊接之间合片点焊；⑤按焊接工艺要求对焊弯头内、外弧焊接(弯头两条纵缝只能放置内、外中心弧位置)；⑥对焊接完成后多余的部分采用乙炔火焰切割盘头；⑦对焊接弯头整型；⑧将焊接弯头按热处理工艺文件进行热处理；⑨将热处理后的弯头进行检验；⑩工序检验后进行坡口加工，最终检验、标记。这种采用板制热压制成型的大口径高钢级弯头，内外表面粗糙、外观成型差，椭圆度大，内外弧中心各一条焊缝，质量稳定性差。

发明内容

本发明之目的，在于克服现有技术上述之不足，提供一种大口径高钢级热推制单缝弯头工艺方法，该工艺提高大口径弯头的质量，改善工人的劳动条件，节约能源，减少污染。

为达到上述之目的，本发明采取以下的工艺步骤：①采购原材料，对原材料进行检验；②检验合格原材料按工艺文件要求对钢板切割下料；③将适宜的方形料板卷管成型；④按焊接工艺要求对卷管进行纵缝施焊；同时将推制的管坯套入连接芯棒的长杆上，然后把中频感应圈布置在即将进入芯棒的管坯处；⑤对管坯加热；⑥当管坯加热达到临界温度开始推制，管坯经芯棒受到偏心、扩径、挤压、弯曲等四种变形同时进行直到推制完成；⑦将推制弯头进行热处理；⑧将热处理后的弯头进行检验；⑨工序检验后进行坡口加工；⑩检验、标记。

本发明采取上述技术方案具有以下的有益效果：本发明大口径高钢级热推制单缝弯头工艺方法，一条焊缝，成形好，工人劳动强度小、生产效率快，焊缝也可根据施工或设计要求在不同位置。大口径高钢级热推制单缝弯头质量高、安全性强、高效、美观，是我国管道行业大口径弯头制造一项重要技术突破。热推制新技术、新工艺单缝弯头不但在输送、油气管道使用，也可在化工、电力、轻纺等行业应用。

热推制弯头必须将管坯加热到塑性变形状态，再在外力的作用下成形。因此有两个必要条件，那就是热源和推力(即外力)。热源，目前国内外有两种，即用燃料火焰加热和中频电加热。前者加热时，管坯的热场不容易控制，尤其是大口径成形不理想，而采用中频电加热，温度场容易控制，管坯受热均匀，弯头成形好。至于推力(外力)，目前有机械传动和液压传动，机械传动很难实现无级调速，噪音大，低速时有振动现象，而采用液压传动技术，就克服了这些不足，所以选择中频电加热、液压传动推制机制作方案。管坯在加热情况下其塑性随着温度升高而增大，随后达到塑性状态(在管坯的加热区)，在高温下，金属原子的扩散，速度迅速增大，此时，在外力的作用下管坯受到偏心，扩径、挤压、弯曲等四种变形同时进行，金属原子迅速流动，产生塑性变形而成形。由于在加热变形过程中，弯头内弧温度高于外弧，所以内侧(内弧)的金属向外侧移动，弥补的外弧受弯曲的减薄，在变形过程中使金属产生再结晶，变形抗力小，结果保持弯头的壁厚与管坯壁厚基本一致。

具体实施方式

下面结合实施例详细介绍本发明。

实施例：本发明采取以下的工艺步骤：①采购原材料，对原材料进行检验；②检验合格原材料按工艺文件要求对钢板采用氧-乙炔火焰切割下料；③将适宜的方形料板卷管成型；④按焊接工艺要求对卷管进行纵缝施焊；同时将推制的管坯套入连接芯棒的长杆上，为了弥补感应圈加热区温度不足，芯棒预热600℃左右，把中频感应圈布置在即将进入芯棒的管坯处；⑤对管坯加热；⑥当管坯加热达到临界温度开始推制，管坯经芯棒受到偏心、扩径、挤压、弯曲等四种变形同时进行直到推制完成，弯头纵缝按设计要求可放置任何位置；⑦将推制弯头按热处理工艺文件进行热处理；⑧将热处理后的弯头进行检验；⑨工序检验后进行坡口加工；⑩最终检验、标记。

Claims (4)

1.一种大口径高钢级热推制单缝弯头工艺，其特征在于它采取以下步骤：①采购原材料，对原材料进行检验；②检验合格原材料按工艺文件要求对钢板切割下料；③将适宜的方形料板卷管成型；④按焊接工艺要求对卷管进行纵缝施焊；同时将推制的管坯套入连接芯棒的长杆上，把中频感应圈布置在即将进入芯棒的管坯处；⑤对管坯加热；⑥当管坯加热达到临界温度开始推制，管坯经芯棒受到偏心、扩径、挤压、弯曲等四种变形同时进行直到推制完成；⑦将推制弯头进行热处理；⑧将热处理后的弯头进行检验；⑨工序检验后进行坡口加工；⑩检验、标记。

2.根据权利要求1所述的一种大口径高钢级热推制单缝弯头工艺，其特征在于：在步骤②中对钢板采用氧-乙炔火焰切割下料。

3.根据权利要求1所述的一种大口径高钢级热推制单缝弯头工艺，其特征在于：在步骤④中，按焊接工艺要求对卷管进行纵缝施焊；同时将推制的管坯套入连接芯棒的长杆上，芯棒预热600℃左右，然后把中频感应圈布置在即将进入芯棒的管坯处。

4.根据权利要求1所述的一种大口径高钢级热推制单缝弯头工艺，其特征在于：在步骤⑥中，当管坯加热达到临界温度开始推制，管坯经芯棒受到偏心、扩径、挤压、弯曲等四种变形同时进行直到推制完成，弯头纵缝按设计要求可放置任何位置。