目前,直縫鋼管普遍應(yīng)用下述范圍:
一、海洋工業(yè)結(jié)構(gòu)用管;
二、陸地和海洋輸送氣、水和石油的干線管道;
三。化學(xué)工業(yè)輸送化工原料和產(chǎn)品的不銹鋼管;
直縫焊管成型工藝
一、不同成型方法的對(duì)比研討表明,單半徑和雙半徑成型法邊緣成型效果較差,而采用三半徑W形成型方法好。依據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,提出了中直徑焊管Φ219x6成型工藝的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)并繪制了管坯變形和配輥圖,并用三半徑W形詳細(xì)地設(shè)計(jì)了架水平輥的結(jié)構(gòu)尺寸圖。后提出了一種把經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬結(jié)合起來的經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方法。文中工作對(duì)于指導(dǎo)焊管孔型、輥型和成型工藝設(shè)計(jì),提升焊管和實(shí)現(xiàn)焊管孔型、輥型和成型工藝設(shè)計(jì)從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法到基于數(shù)值模擬方法的轉(zhuǎn)變奠定了基礎(chǔ)。
二、在工程實(shí)踐中,直縫焊管成型工藝和成型機(jī)組的設(shè)計(jì)仍然采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的主要缺點(diǎn)是工藝和軋輥設(shè)計(jì)的正確性通過生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn),成本高周期長(zhǎng),不適合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。本文利用彈塑性大變形和接觸非線性有限元法,應(yīng)用大型多物理場(chǎng)有限元軟件—ANSYS,建立了較為符合實(shí)際的焊管成型過程的三維有限元模型,研討了小直徑焊管管坯在單道次、多道次中的成型過程,獲取了管坯在成型過程中的應(yīng)力、應(yīng)變的變化分布規(guī)律以及曲率、壓靠力的變化規(guī)律,并作出了應(yīng)力應(yīng)變?cè)诎雮€(gè)管坯上的立體分布圖。成型方式考慮了基線恒定式單半徑成型法、下山式單半徑成型法和下山式雙半徑成型法三種成型方式,研討了各種成型方式和管坯壁厚對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變、曲率的影響,考慮了壓靠力對(duì)成型過程的影響。
直縫高頻焊接鋼管具有工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,快連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn),在民用建筑、石化、輕工等部門有普遍用途。多用于輸送低壓流體或做成各種工程構(gòu)件及輕工產(chǎn)品。
一、直縫高頻焊接
高頻焊接是根據(jù)電磁感應(yīng)原理和交流電荷在導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和渦流熱效應(yīng),使焊縫邊緣的鋼材局部加熱到熔融狀態(tài),經(jīng)滾輪的擠壓,使對(duì)接焊縫實(shí)現(xiàn)晶間接合,從而達(dá)到焊縫焊接之目的。高頻焊是一種感應(yīng)焊(或壓力接觸焊),它無需焊縫填充料,無焊接飛濺,焊接熱影響區(qū)窄,焊接成型美觀,焊接機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn),因此在鋼管的生產(chǎn)中受到普遍的應(yīng)用。
鋼管的高頻焊接正是利用交流電的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),鋼材(帶鋼)經(jīng)滾壓成型后,形成一個(gè)截面斷開的圓形管坯,在管坯內(nèi)靠近感應(yīng)線圈中心附近旋轉(zhuǎn)一個(gè)或一組阻抗器(磁棒),阻抗器與管坯開口處形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,在趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下,管坯開口處邊緣產(chǎn)生而集中的熱效應(yīng),使焊縫邊緣不慢加熱到焊接所需溫度經(jīng)壓輥擠壓后,熔融狀態(tài)的金屬實(shí)現(xiàn)晶間接合,冷卻后形成一條的對(duì)接焊縫。
應(yīng)用范圍直縫鋼管直徑范圍在406~1600mm之間,在特別情況下甚至可以大,管壁厚度與管徑的比值約為0.06~0.08。的現(xiàn)代制管技術(shù)可以制作壁厚高達(dá)100mm的焊管。
二、直縫高頻焊接鋼管的生產(chǎn)流程
直縫焊接鋼管是通過高頻焊接機(jī)組將的規(guī)格的長(zhǎng)條形鋼帶卷成圓管狀并將直縫焊接而成鋼管。鋼管的形狀可以是圓形的,也可以是方形或異形的,它取決于焊后的定徑軋制。焊接鋼管的材料主要是:低碳鋼及σs≤300N/mm2、σs≤500N/mm2的低合金鋼或其他鋼材。