如今对
304管的制造工艺要求越(yue)来越(yue)高,钢管扩径(jing)工序就是(shi)钢(gang)管(guan)制造(zao)标准要求之一。304管怎么(me)扩大内径呢?本文详细论述扩径(jing)的工艺。
304管扩径有水压扩径工艺和机(ji)械扩径工艺两种。
机械扩径工艺是指利用机械扩胀(zhang)头分段对钢管进行扩(kuo)径的工艺(yi),扩径头由一组锥(zhui)形楔块组成,是一种分块、分段式(shi)凸模刚(gang)性胀形工艺。水压扩径(jing)工艺则指利(li)用高压乳化(hua)液为(wei)传压介质,利用外模限定扩径后尺寸,从钢(gang)管内部对钢管进行一次性扩径的工(gong)艺,是一种整体式凹模柔性胀形工艺。两种工艺在广义上都属于机械扩径方式。
机械扩径原理:油缸向右拉动(dong)扩径锥度头,扩径(jing)锥度头推(tui)动(dong)斜块、模具扩张,达到设定尺寸时扩径锥度(du)头向左运动,斜块、模(mo)具缩小,完成一(yi)个步距的扩径。钢管移动一个步距(ju)后,再(zai)重复上述动作,直到钢管全长完成(cheng)扩径。
水压扩径原理:水压扩径机两端头将(jiang)钢管两端密封,外模将钢管包住,从一(yi)端向钢管内注入高压乳化液,高(gao)压乳化液将钢管扩胀到紧贴外模,在钢管径向扩大的同时水压机一头随动伸(shen)长,以保证缩短时不漏(lou)水,按设定时间保压后,即完成(cheng)扩径(jing)工序。
304管径向扩(kuo)胀时,轴向会收缩,以(yi)补(bu)偿扩胀时的壁厚损失。机械扩径时模具外(wai)表面和不锈钢管内表面存(cun)在一定的摩擦力,其方向与钢管轴向收缩(suo)力的方向(xiang)相反。在材质、壁厚、扩径率等参数确定的情况下,理想的钢管轴向收缩率应(ying)为一常数。但扩径时被扩径(jing)管段都是从模具两边向中间收缩,收缩时受到摩擦阻力的影响,在一个扩径的(de)步距内钢管不同截面的(de)受力状况(kuang)会有(you)差(cha)别。随着收(shou)缩距离(li)的增大,钢管轴向变(bian)形(xing)量也增大。因此同一(yi)步距内的(de)轴向收缩量(liang)是不一样的,在尺寸(cun)上表现(xian)为模具中间截面上的钢管壁厚由(you)于得到的收缩补偿最小,因此壁厚最薄;而在越靠近模具两(liang)端的部位,得到的收缩补偿越大,其壁厚(hou)越厚。在力学性能上则表现为应力分布不均匀(yun)。水(shui)压扩径机是采取外模包容法(fa),在收缩(suo)时304管未与外模内壁紧密接(jie)触(chu),其(qi)摩(mo)擦(ca)力很小,再加(jia)上水压机的轴向推力补偿作(zuo)用可使(shi)钢管各截(jie)面得到均匀的收缩率,有效地避免(mian)了轴向壁厚误差和局部残余应力。
机(ji)械扩胀钢管时,扩径模具和304管内表面存在较(jiao)大的压应力,模具块(kuai)边缘(yuan)与钢管接触处,会产生压痕,同时扩(kuo)径时模具块和钢管内(nei)表面产(chan)生相对滑动,若润(run)滑条件不(bu)好,两表面相互之间的摩(mo)擦力极易划伤钢管(guan)内壁。但水(shui)压(ya)扩径和不(bu)锈钢管接(jie)触介(jie)质为(wei)高压乳化液,属柔性接触,对管材表面质量不存在不利影响。
304管扩径工艺各有各的优缺点,但扩径(jing)的目的是(shi)一(yi)样的,矫正钢管在成型、焊接过程(cheng)中的不均匀变形,使钢管的管径、圆度和直度达到(dao)要求的精(jing)度(du);消除由成型(xing)机(ji)压(ya)缩加工产生(sheng)的管体残余应力,改善应力分布,提高(gao)钢管的整体力学性能;消除焊接造成的焊缝部位残余应(ying)力,避免(mian)产(chan)生氢脆而发生氢致裂(lie)纹。