直縫鋼管擴(kuò)徑的原理
發(fā)布時(shí)間:2023-06-02 15:57:10 人氣:
埋弧焊直縫鋼管擴(kuò)徑有機(jī)械擴(kuò)徑和水壓擴(kuò)徑兩種方式。
機(jī)械擴(kuò)徑設(shè)備投資小,占地面積少,更換模具方便,維修簡(jiǎn)單,尤其是可進(jìn)行非標(biāo)直徑鋼管的擴(kuò)徑,被管線(xiàn)管標(biāo)準(zhǔn)確定為冷擴(kuò)徑方法。
擴(kuò)徑頭是機(jī)械擴(kuò)徑機(jī)的關(guān)鍵部件。擴(kuò)徑頭是由多個(gè)扇形塊組成的芯棒安裝在楔形體上,而楔形體固定在液壓缸的活塞桿上。當(dāng)液壓缸活塞和楔形體向右移動(dòng)時(shí),由于構(gòu)成芯棒表面的扇形塊向外擴(kuò)展,使芯棒圓周增大。楔形體的力借助斜塊通過(guò)扇形塊作用在鋼管上,從而使與芯棒接觸的一段鋼管得到擴(kuò)徑。當(dāng)活塞和楔形體向左移動(dòng)時(shí),鋼管與芯棒脫離開(kāi),以便再次送進(jìn),進(jìn)行下一段鋼管的擴(kuò)徑。機(jī)械式擴(kuò)徑首先是將直焊縫對(duì)準(zhǔn)擴(kuò)徑頭模具上的槽,然后將鋼管分步送入擴(kuò)徑頭,分段(步段長(zhǎng)度一般為0.6~1.0m)擴(kuò)徑,直至完成全管體的擴(kuò)徑。
機(jī)械擴(kuò)徑埋弧焊直縫鋼管變形過(guò)程
根據(jù)直縫鋼管機(jī)械擴(kuò)徑過(guò)程的不同階段,整個(gè)變形過(guò)程可以分為以彈性變形為主的整圓,塑性變形為主的擴(kuò)脹變形和卸載回彈3個(gè)主要階段。
1、整圓
直縫鋼管在擴(kuò)徑前經(jīng)過(guò)成形、焊接等多道工序,其截面形狀大多為近似橢圓,還存在一定的直線(xiàn)段和棱角。整圓就是將鋼管截面由近似橢圓變成圓。
管壁在擴(kuò)徑頭作用下,發(fā)生彎曲變形,隨著擴(kuò)徑頭的不斷徑向擴(kuò)脹,橢圓長(zhǎng)軸不斷縮短,短軸不斷伸長(zhǎng),擴(kuò)徑頭與鋼管內(nèi)壁完全貼合。這個(gè)階段鋼管的變形主要為彈性變形,只有形狀變化。
2、擴(kuò)脹變形
直縫鋼管在擴(kuò)徑頭作用下,直徑不斷擴(kuò)大,管壁不斷減薄。開(kāi)始時(shí),鋼管處于彈性變形階段,當(dāng)管體的應(yīng)力達(dá)到管材屈服強(qiáng)度時(shí),鋼管便進(jìn)入塑性變形階段,發(fā)生變形。
3、卸載回彈
擴(kuò)徑頭回撤,鋼管變形有一定的彈性回復(fù)。