在工業(yè)上,用鋼板或鋼帶生產(chǎn)直縫鋼管的方法只有幾種。原理上的區(qū)別在于鋼管的成形方法,成形鋼管的后續(xù)加工工藝基本相同。成形方法原則上取決于焊縫的分布。根據(jù)焊縫的分布,鋼管可分為直縫鋼管和螺旋縫管兩種基本形式,焊管生產(chǎn)分為直縫鋼管生產(chǎn)和螺旋縫管生產(chǎn)。直縫鋼管和螺旋鋼管應(yīng)用最廣泛的焊接方法,具有質(zhì)量好、生產(chǎn)率高、工藝成熟、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
直縫鋼管的生產(chǎn):直縫鋼管的生產(chǎn)可分為兩個(gè)階段:成型階段和成型階段。那么直縫鋼管的成型方法有哪些呢?
1.不一樣成形方式的比照研究表明,單半徑和雙半徑成形方式的邊形效果較差,而三半徑W型方式的邊形效果較好,根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,提出了中徑焊接管Φ191x6成形工藝流程的設(shè)計(jì)方式,設(shè)計(jì)繪制了管坯變形圖和配輥圖,并詳細(xì)設(shè)計(jì)方案了三半徑W型的第一輥的構(gòu)造尺寸圖。最終提出了性價(jià)比高的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)值仿真模擬結(jié)合起來的設(shè)計(jì)方式。為指導(dǎo)焊接管孔型.輥型和成形工藝流程的設(shè)計(jì)方案,提升焊接管的品質(zhì),做到焊接管孔型.輥型和成形工藝設(shè)計(jì)從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方式到數(shù)值仿真方式的轉(zhuǎn)變奠定基本。
2.在工程實(shí)踐中,直縫焊管成形工藝和成形裝置的設(shè)計(jì)仍然采用經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法,經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法的主要缺點(diǎn)是必須通過生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)的工藝和軋輥設(shè)計(jì)的合理性,成本高,周期長,不能滿足市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
運(yùn)用大型多物理場有限元軟件ANSYS,創(chuàng)建了焊接管成形工藝流程的3D有限元模型,研究了小口徑焊接管坯的二次和多次二次成形工藝流程,得出了管坯在成形全過程中的應(yīng)力.應(yīng)變和曲率的分布規(guī)律性及其壓靠力的轉(zhuǎn)變規(guī)律,并繪制了應(yīng)力應(yīng)變?cè)诎雮€(gè)管坯上的立體分布圖。科學(xué)研究了基線恒單半徑成形法.下山單半徑成形法和下山雙半徑成形法三種成形方式。科學(xué)研究了不一樣成形方式和管坯壁厚對(duì)應(yīng)力.應(yīng)變和曲率的危害,并考慮到工作壓力對(duì)成形工藝的危害。
直縫焊管成形工藝屬于彈塑性大變形與非線性接觸耦合的問題,使理論研究與實(shí)驗(yàn)研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐,即使采用有限元法仍存在諸多困難,沒有完整的數(shù)值仿真研究工作。
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