小R冷弯弯管工艺研究

锅　炉　制　造

BOILER　MANUFACTURING

No.3　　Jul.2007　

文章编号:CN23-1249(2007)03-0045-03

小R冷弯弯管工艺研究

康宝龙

(哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046)

摘　要:通过对<51R51,材质为合金钢、不锈钢的管子进行冷弯曲试验,找到在我公司新系统弯管机上弯制类似常用弯管的适合参数,以满足生产要求。关键词:小R;冷弯;工艺

中图分类号:TK226　　文献标识码:A

TheTechnologyResearchForSmallRadiusOfColdBending

KangBaolong

(HarbinBoilerCo.Ltd.,Harbin150046,China)

Abstract:Findthesuitableparametersonthenewsystembender,throughcoldbendingtestof

<51R51foralloysteelandstainlesssteel,soitcanmeetthedemandofmanufacture.

Keywords:smallradius;coldbending;technology

艺。但是,通过一系列的弯管试验,目前在我公司新的系统弯管机上可实现用冷弯曲的方法来生产制造Rx=1～1.5的小R弯头。

0　引　言

在电站锅炉的蛇形管部件中,设计结构要求采用大量的相对弯曲半径Rx=1～1.5的小R弯头,为保证小R弯头在椭圆度、壁厚减薄量、外形尺寸等方面达到要求,国内一般采用从美国CE公司引进的技术———小R挤压及精整的制造工

1　小R挤压及精整工艺的加工过程

按CE公司的技术采用小R挤压及精整工艺的加工过程如图1所示。

图1　小R挤压及精整工艺流程示意图

　收稿日期:2005-10-14

　作者简介:康宝龙(1973-),男,黑龙江哈尔滨人,1997年毕业于佳木斯大学工学院,工程师,从事锅炉制造工艺工作。

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锅　炉　制　造　　　总第205期　

　　小R挤压精整的方法,概括地说就是“先预弯后挤压、精整”的方法,先采用R=1.5D弯曲半径的弯管模进行预弯,预弯的角度必须是180°,然后加热整个预弯弯头,加热方式可根据不同的材质和壁厚选择中频感应加热或煤气炉加热。无论是哪一种加热方式,都必须控制加热均匀,温度适当,否则挤压后弯头成形会很差,易造成过烧、氧化皮严重、精整后弯头外表面粗糙、压痕严重、“偏头”、“尖头”或“方头”等缺陷。精整是利用挤压后的余热,将小R弯头立即放入精整模进行整形,精整的动作要及时,控制好终压温度。因此,对于用上述方法制造的小R弯头质量控制难度较大,很容易出现上述各种缺陷,并且管子挤压后还要进行正火+回火或者回火热处理等,需要大量的生产周期和制造费用。具,并且带有一双向弯管机(末弯机),可同时弯制三种弯曲半径的受热面蛇形管。该弯管机还带有可按角度调节压力的顶镦装置和可调节速度和压力的滑槽的侧推装置以及用于小弯曲半径的防皱板。2.2　实验过程

本试验根据该设备现有模具情况,分别选取规格为<51,材质为12Cr1MoVG、SA-213T91和SA-213TP304H的管子进行弯曲半径为R51弯

曲试验,并且根据不同材质管子的特性采用不同的弯曲方式和弯曲参数。经过大量的反复试验和调试,我们总结出如下的弯管方法:对于12Cr1MoVG和SA-213TP304H管子,由于材料

的硬度比较小,弯曲时弯头内侧容易失稳,从而产生褶皱等缺陷,为防止弯头内侧管壁产生褶皱,弯曲时使用防皱板,并且在弯曲到不同角度时再加入防皱板,来保证弯头成型能满足有关的技术条件要求;对于SA-213T91管子,由于材料的硬度较大,弯头内侧管壁不易产生褶皱,因此弯曲时没有使用防皱板。用上述方法进行弯曲后得到的弯管各项参数均满足有关技术条件要求。具体弯曲过程及弯管参数见表1及表2所示,弯头质量及结论见表3所示。

2　小R弯管冷弯曲试验研究2.1　新系统弯管机结构形式简介

我公司新系统弯管机是日本KKK公司设计制造的计算机数字数控系统弯管机,整个弯管系统包括热丝TIG焊机、工业电视、立体料架、长管库、弯管机平台、下料平台、传送辊道等。弯管机的模具为塔模式结构,即上下两个模

表1　弯曲参数

　　　参数材质　　　12Cr1MoVGSA-213T91SA-213TP304H

管子规格

mm

实测外径

mm

实测壁厚

mm5.76.86.4

防皱板加入

)角度(°

40

弯曲速度

(%)505050

滑槽压力(%)

9590100

滑槽侧推力(%)

708050

滑槽速度(%)

202020

<51×5.5<51×6.5<51×6

<51.2

51.151.3

无

20

注:1.速度最大值为180°/10s;

2.所有压力的最大值均为140kg/cm2。

表2　顶镦力记录

　　　角度材质　　　12Cr1MoVGSA-213T91SA-213TP304H

10°-4040

25°355050

50°455555

90°-70-100°55-55

120°-55-150°504545

单位:%

180°403540

190°252525

注:1.速度最大值为180°/10s;

2.所有压力的最大值均为140kg/cm2。

　第3期　　　　　　康宝龙:小R冷弯弯管工艺研究表3　弯头质量及结论记录

·47·

　　　材质项目　　　测量位置

椭圆度%

长轴mm短轴mm比值%测量位置

减薄量%

壁厚mm比值%

通球直径mm流通截面积%

结论

45°51.0047.407.06

12Cr1MoVG

90°50.4048.902.9490°5.205.452884.6

135°50.4049.501.76

45°51.3047.008.43

SA-213T91

90°51.4048.705.2990°6.007.692787135°50.5048.004.90

45°51.4046.709.21

SA-213TP304H

90°51.4048.206.2790°5.803.332986.3

135°50.4048.703.33

合格合格合格

3　弯头具体情况如图2和图3所示图2　弯头90°断面与原材料断面对比图

图3　弯头90°断面与弯头整体图

4　结　论

通过对规格为<51,弯曲半径为R51的管子进行冷弯曲试验,我们认为该方式的弯管是可行的,对于其它规格和材质的管子进行冷弯曲提供了参考和借鉴。该试验的成功,是锅炉制造中管

子冷弯曲的一次创新,因为可省去原来生产方式中的挤压、精整、热处理、焊接等多项工序,因此可大大缩短生产周期,节省大量的生产制造费用,降低生产成本。

(编　辑:陈青云)

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