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直缝钢管扩径的原理

发布日期:2021-05-26 16:34:18 点击: 223
  埋弧焊直缝钢管扩径有机械扩径和水压扩径两种方式。
  机械扩径设备投资小,占地面积少,更换模具方便,维修简单,尤其是可进行非标直径钢管的扩径,被管线管标准确定为冷扩径方法。
  扩径头是机械扩径机的关键部件。扩径头是由多个扇形块组成的芯棒安装在楔形体上,而楔形体固定在液压缸的活塞杆上。当液压缸活塞和楔形体向右移动时,由于构成芯棒表面的扇形块向外扩展,使芯棒圆周增大。楔形体的力借助斜块通过扇形块作用在钢管上,从而使与芯棒接触的一段钢管得到扩径。当活塞和楔形体向左移动时,钢管与芯棒脱离开,以便再次送进,进行下一段钢管的扩径。机械式扩径首先是将直焊缝对准扩径头模具上的槽,然后将钢管分步送入扩径头,分段(步段长度一般为0.6~1.0m)扩径,直至完成全管体的扩径。
  机械扩径埋弧焊直缝钢管变形过程
  根据直缝钢管机械扩径过程的不同阶段,整个变形过程可以分为以弹性变形为主的整圆,塑性变形为主的扩胀变形和卸载回弹3个主要阶段。
  1、整圆
  直缝钢管在扩径前经过成形、焊接等多道工序,其截面形状大多为近似椭圆,还存在一定的直线段和棱角。整圆就是将钢管截面由近似椭圆变成圆。
  管壁在扩径头作用下,发生弯曲变形,随着扩径头的不断径向扩胀,椭圆长轴不断缩短,短轴不断伸长,扩径头与钢管内壁完全贴合。这个阶段钢管的变形主要为弹性变形,只有形状变化。
  2、扩胀变形
  直缝钢管在扩径头作用下,直径不断扩大,管壁不断减薄。开始时,钢管处于弹性变形阶段,当管体的应力达到管材屈服强度时,钢管便进入塑性变形阶段,发生变形。
  3、卸载回弹
  扩径头回撤,钢管变形有一定的弹性回复。
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