高頻螺旋焊管(ERW鋼管)成形輥是焊接管單元和所述焊接管形成過程的技術(shù)核心的一個(gè)重要部分。高頻焊管的成型需要經(jīng)歷五個(gè)基本過程:邊緣彎曲-整體彎曲-封閉-封閉導(dǎo)入-擠壓焊接-成形。在焊接管行業(yè)中,高頻焊接之前的過程通常稱為預(yù)成型。
(1)邊緣成型
邊緣成型是高頻焊管成型過程中的第一步。其目的是將帶材的邊緣彎曲到擠壓輥半徑的曲率。傳統(tǒng)工藝使用單半徑成型,現(xiàn)代工藝使用雙半徑成型。
最初的雙半徑成形是簡單的雙半徑向上彎曲,后來又發(fā)展為W成形。成型方法的中間部分的彎曲使用反向突起以使邊緣更充分地彎曲,并且在成型期間形成周圍孔的線速度差較小。
邊緣成型一般采用整體彎曲法。在冷彎中,實(shí)心彎曲通常是指帶材在兩側(cè)力作用下的彎曲,而空彎曲是指在一側(cè)力作用下的彎曲。在邊緣成形中,實(shí)心彎曲孔有三種基本類型:單半徑,多曲線和漸開線。
1.單半徑實(shí)心彎曲成型
單半徑固體彎曲的孔圖案與條形材料在線接觸,并且條形材料在外力的作用下被推入孔形,然后彎曲。這種軋輥的道次是單個(gè)曲率半徑,只能彎曲特定規(guī)格的曲率半徑,并且軋輥沒有通用性。
單半徑實(shí)心彎曲成形的優(yōu)點(diǎn):帶鋼具有良好的定心和導(dǎo)向能力,不易偏離軋制中心;彎曲的條帶承受上,下輥的較大的成形力,彎曲充分,成形面積小。在曲線上滾動(dòng)很簡單,也很容易處理。
缺點(diǎn):面包卷的通用性差;合格圖案的線速度差異較大,很容易在合格圖案和帶材表面上產(chǎn)生劃痕,并且?guī)Р碾y以進(jìn)入型腔。
2.多曲線實(shí)彎曲成型
多曲線實(shí)體的彎曲道次與帶鋼相同,但上下軋制道次已成為具有不同曲率半徑的多條曲線。成形時(shí)使用曲線(比傳統(tǒng)的實(shí)心彎曲成形線短)。有一定程度的共性。多曲線成型框架的上部應(yīng)采用可旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu),并可以通過調(diào)節(jié)角度來選擇所需的成型曲率。下輥通常是平輥,其中心距離被調(diào)整為與上輥的孔曲線相對(duì)應(yīng)。
多曲線實(shí)心彎曲成型的優(yōu)點(diǎn):軋輥具有一定的通用性;調(diào)整更方便;道次和帶材之間的接觸面很小,不容易刮擦。
缺點(diǎn):曲線更復(fù)雜,加工更困難;框架結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。帶材中心容易偏離軋制中心,并且成形回彈大。
3.漸開線固體彎曲成型
漸開線固體彎曲成形道次是與帶材的點(diǎn)接觸,上輥道是漸開線,下輥道是弧形甚至是具有大曲率半徑的直線。將帶材輥彎曲并抵靠上輥形成。因此,該方法也稱為“輥壓成型”。漸開線模制的上框架和下框架通常是具有可調(diào)角度的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
漸開線實(shí)體彎曲的優(yōu)點(diǎn):輥的共享是最好的;帶鋼表面的無線速度較差,避免了刮擦。
缺點(diǎn):輥?zhàn)蛹庸だщy;復(fù)雜的框架結(jié)構(gòu);高制造精度要求;帶材中心易于偏離軋制中心,并且成形靈活性大。
(2)整體成型
整體彎曲是高頻焊接管成型的第二步。目的是將整個(gè)管道彎曲到封閉的導(dǎo)入輥的曲率。傳統(tǒng)的整體彎曲是由交替的平輥和垂直輥形??成的?,F(xiàn)代先進(jìn)的整體成型工藝使用行輥成型和集中空心彎曲,而FFX成型工藝使用漸開線垂直輥簇空心彎曲來實(shí)現(xiàn)整體成型。
1.扁平輥和垂直輥的交替成形
扁平/垂直滾子交替形成孔和帶,用于封閉的空氣彎曲。扁平輥和垂直輥交替排列。扁平輥是主動(dòng)輥,垂直輥是被動(dòng)輥。扁平輥和垂直輥一一彎曲。
平面/垂直交替軋制的優(yōu)點(diǎn):成形性好,成形力分布均勻且穩(wěn)定,帶鋼對(duì)中性好,不易偏離軋制中心。
2.形成一組行輥/漸開線垂直輥
在行輥組/漸開線垂直輥組中形成的孔和帶是露天彎曲的。帶鋼通過行輥組或漸開線垂直輥組不斷地集中和自由彎曲。
成排的輥組/漸開線垂直輥簇的優(yōu)點(diǎn):帶材易于進(jìn)入孔內(nèi),表面不易劃傷,成形路徑短,輥?zhàn)庸蚕硇院谩?/p>
缺點(diǎn):框架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難;一排滾子/垂直滾子是非動(dòng)力傳遞的,只能在外力的作用下被迫通過。一排輥依靠擋輥來防止帶材偏離軋制中心,這很容易導(dǎo)致帶材邊緣變厚。
提示:ASTM A53 B級(jí)是ERW高頻焊管的等級(jí),分為A和B級(jí)。ASTM只是一組規(guī)范。ASTM鋼管A53 A對(duì)應(yīng)于中國標(biāo)準(zhǔn)GB8163原材料是10#鋼,而A53 B對(duì)應(yīng)于中國標(biāo)準(zhǔn)GB8163原材料20#。例如:ASTM(標(biāo)準(zhǔn))A53(等級(jí))gr(等級(jí)的縮寫)b(等級(jí)B)。
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