[发明专利]一种1.5D弯头制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种弯头制造工艺，特别涉及了一种1.5D弯头制造方法。

背景技术

随着石油、天然气工业及城市管网的迅速发展，各种输油、输气管线陆续开工，对高钢级、大壁厚的钢管及管件的需求量不断提高。钢管连接弯头的加工生产主要有两种方式，一种是压片焊接，另外一种是加热煨制。目前，16Mn、20#钢等低钢级φ406～φ711、R＝1.5D弯头，主要采用感应加热煨制工艺；而高钢级的管线钢弯头则采用压片对焊工艺生产，生产效率低，成本高，质量不可靠。现有的制造方法主要是钢板下料、卷筒、焊接、整形、焊接工艺头、加热煨制、热处理、坡口加工、无损检测、成品检验等工艺步骤，在关键的加热煨制工序中采用与钢管同轴的单匝加热线圈进行加热，加热线圈与管壁四周距离均匀，所以形成弯头过程中，弯头内圈侧和外圈侧温度相同，容易产生外圈减薄、内圈起皱的问题，降低了成品率，给生产企业造成损失。

发明内容

本发明提供一种1.5D弯头制造方法，以解决弯头制造过程中外圈减薄、内圈起皱的问题，能够有效提高弯头生产成品率，降低经济损失。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种1.5D弯头制造方法，其步骤中包括：钢板下料、卷筒、焊接、整形、焊接工艺头、加热煨制、热处理、坡口加工、无损检测、成品检验，其中的加热煨制工序包括以下步骤：1)将整形并焊接工艺接头的钢管穿过钢管导向装置、加热线圈后将穿过加热线圈的一端夹持在旋转定位装置上，另一段夹持在后推装置上；2)接通加热线圈的加热电源；3)达到煨制温度后启动后推装置驱动钢管沿其轴线匀速移动；4)停机后取出煨制成弯头的钢管，其关键改进在于：所述加热线圈的直径大于钢管的直径，并相对于钢管后推装置固定设置，加热线圈的轴线与钢管轴线不重合，且相对于钢管弯曲后的外圈侧偏置。

上述加热线圈为单匝线圈。

上述钢管旋转定位装置包括：竖向设置在支座上的旋转轴，一端固定设置在旋转轴顶端的旋转臂，旋转臂水平设置，水平设置的夹持臂垂直固定在旋转臂的开放端，钢管穿过加热线圈的一端夹持在夹持臂的开放端上。

上述导向装置为设置在钢管两侧的带有V形槽的导向辊，导向辊相对设置。

上述后推装置为液压缸，液压缸顶杆开放端设置夹持装置。

采用上述技术方案所产生的有益效果是：加热线圈与钢管弯曲后所形成的弯头内圈侧之间的距离小于与其外圈侧之间的距离，加热线圈通电加热过程中内圈侧的温度高于外圈侧的温度，所以弯头内圈侧钢材的分子较外圈侧钢材的分子活跃，从而保证在弯制过程中，外圈侧受拉伸时壁厚不会过度减薄，内圈侧温度高便于金属流动，从而不易起皱，提高了弯头成品率，降低经济损失。

附图说明：

图1为加热煨制工序中钢管夹持示意图；

图2为加热煨制过程中的示意图；

图3为加热煨制工序完成后的示意图；

图4为加热煨制工序中钢管夹持状态的立体图；

1、支座；2、旋转臂；3、旋转轴；4、夹持臂；5、钢管；6、加热线圈；7、导向辊。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更加明显易懂，下面将结合本发明具体实施方式，对本发明的技术方案进行详细、完整地描述。

如图1、图2、图3一种1.5D弯头制造方法，其步骤中包括：钢板下料、卷筒、焊接、整形、焊接工艺头、加热煨制、热处理、坡口加工、无损检测、成品检验，其中的加热煨制工序包括以下步骤：1)将整形并焊接工艺接头的钢管5穿过钢管导向装置、加热线圈6后将穿过加热线圈的一端夹持在旋转定位装置上，另外一端夹持在作为后推装置的液压缸顶杆开放端的夹持装置上；2)接通加热线圈6的加热电源；3)到达煨制温度后启动后推装置驱动钢管5沿其轴线匀速移动；4)停机后取出煨制成弯头的钢管，其关键改进在于：所述加热线圈6的直径大于钢管5的直径，并相对于钢管后推装置固定设置，加热线圈的轴线与钢管5轴线不重合，且相对于钢管5弯曲后的外圈侧偏置，加热线圈为单匝线圈。

上述钢管旋转定位装置包括：竖向设置在支座1上的旋转轴，一端固定设置在旋转轴顶端的旋转臂3，旋转臂3水平设置，水平设置的夹持臂4垂直固定在旋转臂3的开放端，钢管5穿过加热线圈6的一端夹持在夹持臂4的开放端上。

上述导向装置为设置在钢管两侧的带有V形槽的导向辊7，导向辊7在水平方向上相对设置在钢管两侧。

具体应用过程中，首先将下好料的钢管穿过导向辊和加热线圈，穿过导向辊的钢管端夹持在夹持臂上，然后开动液压缸驱动钢管向前匀速移动，同时开启加热线圈对钢管进行加热，钢管受热以后塑性增强，同时由于钢管一端夹持在夹持臂上，而夹持臂又固定连接在旋转臂上，旋转臂可以绕固定在支座上的旋转轴旋转，所以钢管夹持在夹持臂一端的运动轨迹受到夹持臂和旋转臂以及旋转轴的共同限制，在逐步推进和加热过程中形成一定直径的弯头，关键一点是加热线圈与弯头内圈侧的距离小于与弯头外圈侧的距离，所以弯头内圈侧的温度高于弯头外圈侧的温度，与弯头钢管同心加热方法相比，此方法有效地避免了外圈侧过度减薄和内圈侧起皱的问题，提高弯头成品率，降低经济损失。