无缝不锈钢锥管一般有焊接、铆接或无缝钢管等结构,从使用环境上可以分为露天式和埋藏式两类,无缝不锈钢锥管的工艺特点:
(一)卷板采用四辊带液压前后托架的卷板机进行。由于液压托架能使长钢板卷制成型,随卷制弧度托起,不用吊车配合,重力变形小,瓦块卷制成型质量好。
(二)无缝不锈钢锥管从钢板卷制成半圆瓦块到安装间焊成管段的整个制作运输组焊过程,都是竖直状态,只是在钢管管段吊运到引水道洞口,准备进洞安装时,才在翻转平台上翻转90°放平。这减小了无缝不锈钢锥管管在运输过程中的变形。
(三)瓦块、管节、管段均采用3点式平衡梁立式吊运。
(四)焊接预热均采用液化石油气燃烧器,直接用火焰预热焊缝。
(五)靠模为一薄钢带,用磁性压铁沿划线放出的线压定,引导半自动切割机走向,这种下料方法既能达到精度要求,又经济实用。
(六)无缝不锈钢锥管加劲环每圈由10块或9块弧度板拼焊而成,先在加劲环制作平台上用5块或4块弧度板拉组成半环,然后在钢管上组装焊接成环。
用U型附件点焊在无缝不锈钢锥管管壁上,用千斤顶把加劲环压向钢管。
(七)除了钢管内壁除锈、刷漆工作在铁皮房中进行外,其他工作都在露天进行。
(八)无缝不锈钢锥管的无损探伤工作在各制作工位上进行,X射线探伤主要在晚上无人工作时进行。
大口径无缝锥管的成形工艺和广泛应用
一、无缝高压锥管的成形工艺
无缝高压锥管的成形工艺是本文研究的关键,其中间为圆柱形,两端为长锥形和直壁段且管内装有其他零件,锥管内表面与配合件有严格的配合要求,不锈钢无缝锥管对内表面要求比较高。径向锻造时无法置入芯棒对内壁锥面进行成形和尺寸修整,依靠外锥面的成形来保证内锥面的质量,使锥管壁厚均匀变化,锥度均匀,内表面无折叠、凸起、凹陷等缺陷。主要考虑以下工艺方案:
一是采用冲压缩口工艺,两锥分两道工序成形。经分析,在缩一端时尚可采用内外支撑,以防失稳,但在调头缩另一端时因装入了其他零件,内支撑无法实现,经分析管壁会失稳、弯曲。另外,由于锥形管较长,也受到压力机封闭高度、行程等因素的限制,该方案无法实现。
二是采用轧制成形。无论是纵轧还是横轧,均无法使用芯棒,且装入其他零件后也无法定位,故该方案也不可行。
三是使用专用缩管机。缩管机效率高,成形精度高,适用于大批量生产,但设备昂贵,管内零件的定位较困难。
较后,选择了类似旋转锻造的径向锻造工艺,用模具在普通机械压力机上冲击成形。径向锻造具有生产效率高、精度高、表面质量好、力学性能好等优点。
二、合金无缝锥管的广泛应用
随着汽车、轮船、航天、军事、石油化工等行业的发展,管类零件的应用越来越广泛。管类零件的广泛应用不仅推动了成形技术的迅速发展,同时,其非常复杂的结构及工作条件,也厚壁无缝锥管对成形工艺提出了很高的要求。管类零件塑性成形属于体积成形,成形件的质量在汽车、军事、石油化工等行业的发展中占据非常重要的位置,对国民经济的增长和综合国力的增强有着无可取代的作用。
传统的金属体积成形工艺主要有铸造、挤压、锻造等。通常铸造工艺生产的零件尺寸精度比较差,常伴有缩孔、疏松以及砂眼等组织缺陷;挤压成形得到的零件组织和力学性能良好,但是难以实现结构比较复杂的零件的成形,且零件与成形设备之间的磨损比较严重。随着我国机械钢铁、航空航天、电力以及工程机械等行业的快速发展,长轴类、空心管类零件的需要量日益增大,传统的生产工艺己不能满足市场需求。
为了满足日趋增长的工业化需求,提高经济效益,以挤压、锻造为基础,发展了一种工艺一径向锻造,且在工业生产中得到了广泛的应用。与常规的铸造、挤压、拉拔等加工方法相比,径向锻造提高了加工精度,改变了零件组织结构,增强了零件力学性能,提高了零件强度以及延长了使用寿命,同时,也大大提高了材料利用率,可以实现锻件的少无切削加工,促进了国民经济的发展。
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