如何解决二手大型焊管机组厚壁管成型难点?

二手大型焊管机组厚壁管成型难点的解决方法包含专用成型机组解决方法、粗成型孔型解决方法、精成型孔型解决方法和综合性解决方法等。


专用成型机组解决方法

大中型焊管机组或专用厚壁管机组,大多数配备了刨边机或是铣边机,在平直管坯进入第一道成型平辊之前,事先将原材料边缘刨铣,完成焊接平行对接。该计划方案在焊接行业应用及其比较完善,缺点是投入大,特别是在针对小型焊管机组来讲,相对性投入更高。


粗成型孔型解决方法

运用边缘双半经W孔型处理厚壁管成型难题的基本思路是,重视厚壁管变形盲区宽、回弹大和内外周长差大的变形特点,对数倍于变形盲区范围内的管坯实施过量变形。换句话说,假如不存在变形盲区和回弹,成型后的管筒将呈现∧型对接状态;当变形管坯边部存在变形盲区和回弹后,恰好达到平行对接状态。如此一来,虽然无法消除变形盲区,但可以消除边缘V型对接,实现焊缝平行对接的工艺目标。边缘双半径W孔型能够在变形盲区依然存在的情况下,消除厚壁管变形盲区V型口及其回弹对焊接的影响,实现焊缝平行对接,从变形工艺方面保证了厚壁管成型质量。


精成型孔型解决方法

在圆的精成型闭口孔型条件下,既要加大管坯边缘的变形量,又要兼顾不过度地减径很难。但是采用平椭圆精成型闭口孔型,却能达成这一工艺目标。平椭圆闭口孔型的成型思想是:“平椭圆+回弹量=圆”,让厚壁管坯在平椭圆闭口孔型中得到充分变形。同时有利于管坯顺利进入孔型,降低操作难度。

 二手大型焊管机组


1)二手大型焊管机组的平椭圆闭口孔型的内涵。二手大型焊管机组的平椭圆闭口孔型是指,闭口孔型辊的孔型曲线是一个长轴在水平方向上、短轴在竖直方向上且长短轴相差不太大的椭圆。它的内涵有两点:

A:微观椭圆宏观圆。由于该椭圆的椭圆度不大,故可以粗略地把这个椭圆看成一个直径为φ的圆,如图中红线所示,而这个红线圆便是圆形闭口孔型辊的孔型轮廓,它们统一于下列公式中。


二手大型焊管机组

 

公式中,△为椭圆孔型长短半轴之差,△=2~4mm,壁径比越大取值越大;bf是导向环壁厚与弧长的修正值;B为管坯宽度。公式既道出了平椭圆孔型与圆形闭口孔型之间的内在联系,同时也对平椭圆闭口孔型的关键尺寸作出规定,是设计平椭圆闭口孔型的重要依据。


B:孔型弧长相等。从焊管生产实际出发,平椭圆闭口孔型辊的孔型弧长必须等于圆形闭口孔型弧长,这也是设计平椭圆闭口孔型辊应遵守的一条基本原则。

 

2)二手大型焊管机组的平椭圆闭口孔型的作用。平椭圆闭口孔型除了具备闭口孔型的一切功能外,其突出作用表现在能强制高强度厚壁管边部变形。

A:强制管坯边部充分变形。比较图中黑,红孔型容易看出,当厚壁管坯运行至平椭圆孔型中时,最先受力变形的是管坯边缘及底部,管坯边缘外侧到其底部的距离必然比圆形闭口孔型时的距离短S,横向则长S:

二手大型焊管机组

两公式联解可以得S=△>0。

结果证明两点:第一,管坯在平椭圆孔型中首先受力变形的是管坯边缘,边缘受到的变形力最直接,效果最显著;第二,由于平椭圆孔型宽度在水平方向上比圆孔型大,之间存在“△mm的空隙”,因而无须担忧管坯被大量减径。


B:变形管坯离开轧辊孔型约束后都会发生回弹,厚壁管的回弹更大。回弹使管坯变形程度达不到人们的预期,因而控制并“消除”回弹一直是我们制管技术人员追求的目标。分析第一个公式可知,平椭圆管坯上下方向的尺寸比圆形闭口孔型直径小,于是可以凭借二者差值来抵消管坯离开平椭圆孔型后的回弹。这样,与圆孔型回弹后的管坯相比,就可以视平椭圆管坯的回弹为零。


C:提高轧辊共用性。通过减小图中辊缝间隙,不仅可以使平椭圆孔型进一步扁平;同时也可以通过增大辊缝使平椭圆孔型变成一个近似圆孔型,即闭口孔型轮廓能在一个长轴为2a,短轴为(2a-辊缝间隙)的椭圆和“直径”为2a的圆之间变化。那么,平椭圆闭口孔型辊能够成型的管坯宽度范围是:(2b-辊缝间隙)π-bf ≤ B ≤2aπ-bf


由此可见,这种随辊缝间隙变化多端的平椭圆孔型实现了轧辊在一定范围内的共用。

 

3)二手大型焊管机组的平椭圆闭口孔型的设计原则:

A 周长相等原则。要求二者误差不超过1mm。

B 长短轴相差不大的原则。这是为了确保管坯离开平椭圆闭口孔型加上回弹后能成为基本圆筒形,第一个公式是该原则的具体体现。

C 长、短半轴之和等于对应圆闭口孔型直径的原则。

 二手大型焊管机组


综合解决方案

将粗成型段的边缘双半径W孔与精成型段的平椭圆闭口孔型综合应用在一套厚壁管孔型中,充分发挥各自在各个成型阶段的优势,共同解决厚壁管成型盲区与回弹的成型难点,效果会更好。同时,厚壁管内外直径差大的危害也随之缓解。

 

 

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