沧州信益生产经营:法兰、弯头、三通、大小头、封头及疑难管件,材质包括碳钢、合金、不锈钢,来站联系可免费提供技术支持及商务建议!
专注法兰管件生产30载以上
专业生产高压法兰,船标法兰,外标法兰
联系方式
技术报价-柏经理:18631758559
领价格表和标准-王经理:13131797859
您当前的位置: 主页 > 法兰配套产品 > 异径管-大小头 >

异径管-大小头

异径管缩口工艺探讨
材料:不锈钢 碳钢 合金钢
交期:标准产品常年现货
描述:联系站长免费领取相关标准及重量表
规格: DN20-DN3000
在线咨询
  • 产品详情
    异径管也叫大小头,用来连接不同尺寸的管子,一般它分 为同心异径管和偏心异径管两种,当异径管立起来后两端口的 投影是同心圆时,它就叫同心异径管,而偏心异径管的投影是 小圆内切于外圆。同心异径管的质量应符合现行国家标准《钢 制对焊无缝管件》GB/T12459 的规定,并应满足下列要求:同 心异径管的圆度不应大于相应端外径的 1%,且允许偏差为 ±3mm,同心异径管两端中心线应重合,其偏心值允许偏差为 ±5mm.

    随着锅炉容量增大、蒸汽参数提高,在管路系统阀门连接 处、大直径加温器与高温低温过热器集箱连接处、锅炉本体部 分为保证介质流在不同压力和温度下均衡流速而广泛采用异 径管接口,其接口尺寸从 φ76 至 φ219 品种繁多,范围十分广 泛,对生产工艺提出了更高的要求。根据本公司无异径管缩口 专用设备的实情,我们在普通压力机上,采用模具,实现了异 径管的缩口的工艺。


    缩口是指在空心坯料或管状坯料的端部使其径向尺寸减小的 成形方法。缩口时,变形区内金属受切向压力和轴向压力的作用, 而使直径缩小、壁厚和高度增加切向压应力也使变形区材料易于 起失稳起皱,同时在非变形区的筒壁,由于承受全部缩口压力P, 也可能引失稳变形。因此,防止失稳是缩口工艺的主要问题,其 极限变形程度受到侧壁的抗压强度或稳定性的限制。 缩口按工艺方法分为:模压缩口,旋压缩口和冲压缩口。 按缩口时是否对工件加热又可分为常温缩口和加热缩口。本公 司由于条件限制,多半采用常温状态下的模压缩口。

    缩口系数与模的结构形式关系极大,还与材料的种类,先 对厚度有关。这是由于随着材料相对厚度的增加了,缩口系数 可小些。相反材料厚度越小,缩口系数就要相应增大。由于本公司采用的较大口径异径管,材料厚度较厚,其缩口系数可相 对小些。本公司目前生产中应用的 φ133×10 缩口至 φ76×7.5 为例,其缩口系数为 0.57。实际缩口的成败,还与润滑情况, 毛坯边缘的整齐程度、材料的机械性能及模具的表面情况等工 艺条件有关。

    异径管的成形,在本公司压制初期,采用了不同压制阶段 不同缩口模锥角,以 φ133×13 缩口至 φ76×7.5 为例。根据 分析,由于在普通压力机上采用模具,通过加压实现异径管缩 口,其变形区内金属同时受切向和轴向压应力,且主要受切向 压应力的作用,而使管径缩小、壁厚和高度增加。根据锅炉管 径常用规格、模具的通用性和相关计算,我们将缩口系数初定 为 0.85,缩口次数定为 3 次,由于缩口时口部材料略有增厚, 需对其进行削薄处理,相应的工艺过程如表二所示。

    实验结果:在非变形区的筒壁,由于承受前部缩口压力, 容易失稳变形。由于操作工在第一道缩口时未按要求压制到 位,导致在第二道工序时,其失稳现象比较严重。另外即使完 全按上述工艺操作,成品中因失稳造成的侧壁变形严重影响了 质量。为此,我们进行了分析和工艺改进。



    根据分析:作用在管口表面的压应力,是属于集中载荷的 表现,这个表面力一开始就集中在整个管口,并渐次推向变形 区的整个内部,其在管口端单位面积上的压力过渡至异径管截 面上,由于截面积减小了,其单位面积上的压力增大了,从而 造成了变形,迫使变形区的几何形状完全吻合于缩口模具的型 腔为止。从受力的方向性分析,主要承受切向力,在厚度方向 的外区产生压缩应变,变形金属有向曲率中心移动的倾向,愈 靠近外表面的金属,其切向拉伸应变愈大,移向曲率中心的倾 向也愈大。当侧向压力已经产生并渐次增大时,金属的晶间 变形将会被晶内变形所代替,侧向压力增加会使晶间滑移更困 难,因而变形会向晶内发展。为此,我们确定保持模锥角不 变,其金属在初次压缩时,在变形区产生塑变的金属晶粒较 多,需要较大的压力,在二次压缩时,由于锥角不变,原先已 产生塑变的金属晶粒基本不变,而沿锥角方向产生塑变的金属 晶粒较少,因而二次压缩时所需的压力较初次小得多,以次类 推,第三道工序缩口所需压力依次减少,从而使加工金属渐次 向模具行腔中流动,并达到要求。

    实践证明改进后的工艺十分可靠,在多道缩口时,其所需 压力渐次减小,与理论上的推导吻合。在其它类似的异径管的 缩口中采用这种工艺均取得成功。

    在异径管缩口中,防止失稳现象是可以避免的,同时选用 合理的缩口系数和缩口次数,并对口部增厚采取工艺出路,均 可收到满意的效果。 通过以上径异径管缩口工艺的分析、使用与研究,大量的 不同规格的径异径管缩口均可在普通压力机上,通过模具完 成,提高了设备的利用率,对与中小型厂家值得借鉴。