如今對
304管的制造工藝要求越來越高,鋼管擴(kuò)徑工序就是鋼管制造標(biāo)準(zhǔn)要求之一。304管怎么擴(kuò)大內(nèi)徑呢?本文詳細(xì)論述擴(kuò)徑的工藝。
304管擴(kuò)徑有水壓擴(kuò)徑工藝和機(jī)械擴(kuò)徑工藝兩種。
機(jī)械擴(kuò)徑工藝是指利用機(jī)械擴(kuò)脹頭分段對鋼管進(jìn)行擴(kuò)徑的工藝,擴(kuò)徑頭由一組錐形楔塊組成,是一種分塊、分段式凸模剛性脹形工藝。水壓擴(kuò)徑工藝則指利用高壓乳化液為傳壓介質(zhì),利用外模限定擴(kuò)徑后尺寸,從鋼管內(nèi)部對鋼管進(jìn)行一次性擴(kuò)徑的工藝,是一種整體式凹模柔性脹形工藝。兩種工藝在廣義上都屬于機(jī)械擴(kuò)徑方式。
機(jī)械擴(kuò)徑原理:油缸向右拉動擴(kuò)徑錐度頭,擴(kuò)徑錐度頭推動斜塊、模具擴(kuò)張,達(dá)到設(shè)定尺寸時擴(kuò)徑錐度頭向左運動,斜塊、模具縮小,完成一個步距的擴(kuò)徑。鋼管移動一個步距后,再重復(fù)上述動作,直到鋼管全長完成擴(kuò)徑。
水壓擴(kuò)徑原理:水壓擴(kuò)徑機(jī)兩端頭將鋼管兩端密封,外模將鋼管包住,從一端向鋼管內(nèi)注入高壓乳化液,高壓乳化液將鋼管擴(kuò)脹到緊貼外模,在鋼管徑向擴(kuò)大的同時水壓機(jī)一頭隨動伸長,以保證縮短時不漏水,按設(shè)定時間保壓后,即完成擴(kuò)徑工序。
304管徑向擴(kuò)脹時,軸向會收縮,以補償擴(kuò)脹時的壁厚損失。機(jī)械擴(kuò)徑時模具外表面和不銹鋼管內(nèi)表面存在一定的摩擦力,其方向與鋼管軸向收縮力的方向相反。在材質(zhì)、壁厚、擴(kuò)徑率等參數(shù)確定的情況下,理想的鋼管軸向收縮率應(yīng)為一常數(shù)。但擴(kuò)徑時被擴(kuò)徑管段都是從模具兩邊向中間收縮,收縮時受到摩擦阻力的影響,在一個擴(kuò)徑的步距內(nèi)鋼管不同截面的受力狀況會有差別。隨著收縮距離的增大,鋼管軸向變形量也增大。因此同一步距內(nèi)的軸向收縮量是不一樣的,在尺寸上表現(xiàn)為模具中間截面上的鋼管壁厚由于得到的收縮補償最小,因此壁厚最?。欢谠娇拷>邇啥说牟课?,得到的收縮補償越大,其壁厚越厚。在力學(xué)性能上則表現(xiàn)為應(yīng)力分布不均勻。水壓擴(kuò)徑機(jī)是采取外模包容法,在收縮時304管未與外模內(nèi)壁緊密接觸,其摩擦力很小,再加上水壓機(jī)的軸向推力補償作用可使鋼管各截面得到均勻的收縮率,有效地避免了軸向壁厚誤差和局部殘余應(yīng)力。
機(jī)械擴(kuò)脹鋼管時,擴(kuò)徑模具和304管內(nèi)表面存在較大的壓應(yīng)力,模具塊邊緣與鋼管接觸處,會產(chǎn)生壓痕,同時擴(kuò)徑時模具塊和鋼管內(nèi)表面產(chǎn)生相對滑動,若潤滑條件不好,兩表面相互之間的摩擦力極易劃傷鋼管內(nèi)壁。但水壓擴(kuò)徑和不銹鋼管接觸介質(zhì)為高壓乳化液,屬柔性接觸,對管材表面質(zhì)量不存在不利影響。
304管擴(kuò)徑工藝各有各的優(yōu)缺點,但擴(kuò)徑的目的是一樣的,矯正鋼管在成型、焊接過程中的不均勻變形,使鋼管的管徑、圓度和直度達(dá)到要求的精度;消除由成型機(jī)壓縮加工產(chǎn)生的管體殘余應(yīng)力,改善應(yīng)力分布,提高鋼管的整體力學(xué)性能;消除焊接造成的焊縫部位殘余應(yīng)力,避免產(chǎn)生氫脆而發(fā)生氫致裂紋。