李博

摘要：螺旋焊管能夠以較窄的帶鋼生產(chǎn)直徑較大的鋼管，當(dāng)時(shí)這種鋼管產(chǎn)品的管體上容易出現(xiàn)波浪彎壓痕，這是由于傳統(tǒng)成形工藝中缺乏成形裝置內(nèi)壓輥輥形設(shè)置的應(yīng)用技術(shù)，導(dǎo)致輥形確定精確度差，而導(dǎo)致鋼管產(chǎn)生波浪彎壓痕。本文對(duì)螺旋焊管的成形技術(shù)進(jìn)行了分析，提出了，提出了新的成形工藝設(shè)計(jì)，希望能夠有效解決螺旋焊管的制造缺陷。

關(guān)鍵詞：螺旋焊管；成形技術(shù)；工藝設(shè)計(jì)

1.帶鋼的變形特征給出了螺旋焊管的成形參數(shù)，其中，如果忽略帶鋼的厚度，則螺距間的對(duì)縫為零；在考慮帶鋼厚度的情況下，帶鋼的上下表面分別形成螺旋圓臺(tái)面，其成形角存在一定的差。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，成形角應(yīng)該只有一個(gè)，這樣鋼管的軸向上帶鋼的上下表面會(huì)發(fā)生錯(cuò)位偏移，使鋼管的管壁層之間產(chǎn)生一定的剪切應(yīng)力。此外，帶鋼還有一個(gè)較為明顯的變形特征，即在垂直鋼管軸線方向上會(huì)發(fā)生塑性彎曲變形，而且這種變形的程度較大，而平行于鋼管軸線方向上的塑性彎曲變形程度較小。2.成形過程中的應(yīng)力狀態(tài)

帶鋼在加工成螺旋管坯后，管壁所產(chǎn)生的應(yīng)力主要受到帶鋼成形過程中的成形力大小的影響。根據(jù)塑性變形理論可知，當(dāng)帶鋼成形時(shí)的相對(duì)彎曲半徑等于100時(shí)，塑性變形會(huì)表現(xiàn)得非常明顯，因此，認(rèn)為成形帶鋼的彎曲變形為線性純塑性彎曲。通常情況下，外力對(duì)金屬所做的功，在變形過程中，會(huì)有很大一部分轉(zhuǎn)換成熱能，導(dǎo)致金屬溫度上升，只有極小部分功會(huì)停留在金屬中，在金屬內(nèi)部形成殘余應(yīng)力。其中，金屬中的大部分儲(chǔ)能為晶格畸變應(yīng)力，主要表現(xiàn)為管壁發(fā)生形變硬化，鋼管的抗拉強(qiáng)度會(huì)增加。同時(shí)，內(nèi)層金屬和萬層金屬分別受到壓力和拉力的作用，會(huì)產(chǎn)生反向的塑性變形，進(jìn)而發(fā)生包辛格效應(yīng)，導(dǎo)致帶鋼的屈服強(qiáng)度下降。

帶鋼的屈服強(qiáng)度會(huì)對(duì)其加工硬化能力和包辛格效應(yīng)產(chǎn)生極大的影響。當(dāng)帶鋼的屈服強(qiáng)度增加時(shí)，其加工硬化能力會(huì)降低，而包辛格效應(yīng)會(huì)增強(qiáng)。當(dāng)帶鋼的屈服強(qiáng)度超過450MPa時(shí)，因?yàn)榘粮裥?yīng)的的變化會(huì)明顯超過加工硬化能力，此時(shí)會(huì)大致帶鋼的屈服強(qiáng)度降低。除了會(huì)發(fā)生塑性變形外，還可能發(fā)生于彎曲力矩成比例的彈性彎曲變形。當(dāng)彎曲力矩減小時(shí)，如果對(duì)鋼管施加載荷，彎曲力矩與彎曲曲率之間會(huì)呈現(xiàn)線性關(guān)系。

3.螺旋焊管成形工藝設(shè)計(jì)

3.1彈復(fù)控制設(shè)計(jì)

螺旋焊管成形加工的過程中，通過彈復(fù)控制設(shè)計(jì)可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)管坯彈復(fù)狀態(tài)的控制，從而保證管坯的彈復(fù)狀態(tài)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)管坯彈復(fù)狀態(tài)產(chǎn)生影響的主要因素是材料的屈服強(qiáng)度。本文中的設(shè)計(jì)方法主要是通過在不同彈復(fù)條件下使用材料加工成合格的管坯，下面分別對(duì)通過對(duì)最大和最小屈服條件進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)管坯彈復(fù)狀態(tài)的控制。4.結(jié)論

4.1螺旋焊管成形工藝設(shè)計(jì)可以利用完整的數(shù)學(xué)模形進(jìn)行表達(dá)，使每個(gè)環(huán)節(jié)更加清晰的呈現(xiàn)出來；同時(shí)還極大提高了現(xiàn)場(chǎng)管理、量化分析以及問題診斷的效率，對(duì)提高螺旋焊管的成形質(zhì)量具有重要作用。

4.2本文給出了螺旋焊管成形工藝的初步設(shè)計(jì)，在實(shí)際施工過程中需要根據(jù)原料減半的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，提高設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

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