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机械扩径埋弧焊直缝钢管变形过程
根据钢管机械扩径过程的不同阶段,整个变形过程可以分为以弹性变形为主的整圆,塑性变形为主的扩胀变形和卸载回弹3个主要阶段。
1、整圆:钢管在扩径前经过成形、焊接等多道工序,其截面形状大多为近似椭圆,还存在一定的直线段和棱角。整圆就是将钢管截面由近似椭圆变成圆。
管壁在扩径头作用下,发生弯曲变形,随着扩径头的不断径向扩胀,椭圆长轴不断缩短,短轴不断伸长,最终扩径头与钢管内壁完全贴合。这个阶段钢管的变形主要为弹性变形,只有形状变化。
2、扩胀变形:钢管在扩径头作用下,直径不断扩大,管壁不断减薄。开始时,钢管处于弹性变形阶段,当管体的应力达到管材屈服强度时,钢管便进入塑性变形阶段,发生变形。
3、卸载回弹:扩径头回撤,钢管变形有一定的弹性回复。



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对大直径、高输送压力、长距离输送钢管来说,焊接工艺非常关键。从生产工艺上来分,焊接钢管主要分为电阻焊(Electric Resistance Welding,ERV)管、螺旋埋弧焊(Spirally Submerged Arc Welding,SSAW)管和直缝双面埋弧焊(Longitudinally Submerged Arc Welding,LSAW)管。虽然ERW发展很快,但仍然属于中小直径的焊管,例如日本的Φ610mm、Φ660mm ERW生产线,我国2006年在大庆建成的Φ660 mm ERW生产线。目前大直径焊管仍然要由SSAW和LSAW工艺生产,但是螺旋缝埋弧焊管在工艺上存在一定缺陷。



连续扭转成型工艺采用芯棒扭转成型,是用卷制法将平整的钢板通过一个纵向夹钳夹住及三辊卷板,加工成较长节段的圆管筒。卷板成型机由三辊组成,上辊为成型辊,固定着纵向夹钳,为主动辊,其直径大小需按生产规格而变换。下辊为两个从动辊,其直径一定,位置固定,不随生产钢管规格而变动,起着限位、固定、支撑等作用。连续扭转生产线由于本身具有更换规格快而简单,品种灵活,产品规格范围大,可生产规格范围内的任意直径尺寸的钢管等特点。但在生产不同直径和壁厚尺寸组合的钢管时,需要很多成型芯辊,造价较大,并且小直径、大长度的焊管成型精度较差,防偏装置接触处的质量得不到有效的控制。


