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直缝焊管的扩径问题

时间:2019/07/26 编辑:直缝钢管生产厂家来源:http://www.dterwpipe.com/ 点击

直缝埋弧焊管X80在扩径时,其内部应力受到变形程度、材料性能、管坯形状、管坯规格等诸多因素的影响,在直缝焊管的热影响区出现裂纹,不合格的管坯在熔合线附近起裂。而裂纹产生的主要原因为破坏应力大于强度,即6>6b。为此本文提出如下几个问题。
 
直缝焊管的扩径问题
 
问题1:为满足焊管尺寸要求,扩径前焊管椭圆度和撅嘴量的取值范围是什么?
问题2:焊管的椭圆度、撅嘴量、相对扭转角度、焊缝余高、扩径率、母材的硬化指数与热影响区的硬化指数比值对热影响区的大应力产生什么样的影响?
问题3:对规格为φ1219X27.Smm的X80焊管,用什么样的方法可以对焊管裂纹的产生进行预测?
问题4:对规格为φ1219X27.Smm的X80焊管,当工艺参数的取值为多少时,焊管在机械扩径过程中不产生裂纹?
 
目前,管道输送技术朝着长运距、大口径、高压力方向发展。高压输送要求使用强度高、韧性好的管线钢,高钢级钢管减少钢材消耗、降低材料费用,因此高压输送采用高钢级钢管呈强劲的发展趋势。日本、欧洲、北美已试制出X100和X120管线钢,并在研究高钢级的管线钢。我国当前X70管线钢生产已趋于成熟,基本实现国产化。2006年7月,鞍钢研制开发的X100管线钢获得成功,2006年11月宝钢成功轧制出高强度高韧性X120管线钢板。因此,管道建设以及高钢级管线钢的开发应用要求加快大口径焊管的生产技术进步,提高焊管成形质量,解决大口径直缝焊管生产问题进而适应各种需求。
由于对焊管生产过程中复杂的变形认识相对较浅,理论分析相对不足,生产上还存在很多问题,不同钢级和尺寸的焊管加工参数均需要很大调整。所以,随着对焊管生产过程中各种现象的进一步深入了解,大口径直缝焊管有限元仿真将不断向广度和深度发展。
1)结合实际加工能力,对不同尺寸、不同钢级焊管进行工况仿真,认识其成形机理,优化加工工艺,提高产品设计质量,预测其使用性能;
2)辅助分析设备技术状态,确保设备生产能力,提高产品质量和生产率;
3)与神经网络等人工智能技术相结合,形成基于知识的焊管加工专家系统,实现大口径直缝焊管生产的智能化控制,推动生产技术的自动化进程,促进先进制造系统的发展。

  直缝焊管扩径是一种利用液压或机械方式从焊管内壁加力使焊管沿着径向向外扩胀成型的压力加工工艺。机械方式比液压方式,设备简单且效率更高,在世界上最先进的几条大口径直缝焊管制管线扩径工序都被采用,其工艺为: 机械扩径利用扩径机端部的分瓣的扇形块沿径向扩张,使管坯沿长度方向以步进方式,分段实现全管长塑性变形的过程。分为5个阶段

  1、初步整圆阶段。扇形块打开直到所有扇形块都接触到焊管内壁,此时步长范围内焊管内圆管中各点半径大小都几乎一致,焊管得到初步整圆。

  2、名义内径阶段。扇形块从前段位置开始降低运动速度,直到抵达要求位置,这个位置是质量要求的成品管内圆周位置。

  3、弹复补偿阶段。扇形块在2阶段的位置开始进一步将低速度,直到抵达要求位置,这个位置是工艺设计要求的弹复前焊管内圆周位置。

  4、保压稳定阶段。扇形块在弹复前焊管内圆周位置一段时间保持不动,这是设备和扩径工艺要求的保压稳定阶段。

  5、卸荷回归阶段。扇形块从弹复前焊管内圆周位置开始迅速回缩,直到抵达初始扩径的位置,这是扩径工艺要求的扇形块最小收缩直径。 在实际应用中,工艺简化中,2、3步骤可以合并简化,这对焊管的扩径质量没有影响。

  怎么检测直缝钢管

  方管协会昨天这个消息直缝钢管质量检验方法有很多种,其中物理方法也是最常用的检验方法,物理检验就是利用一些物理现象进行测定或检验的方法。一般都是采用无损探伤的方法。当前的无损探伤有磁力探伤、超声波探伤、射线探伤、渗透探伤等。下面直缝钢管厂为您依次介绍:

  磁力检验

  磁力探伤只能发现磁性直缝钢管表面和近表面的缺陷,而且对缺陷仅能做定量分析,对于缺陷的性质和深度也只能根据经验来估计。磁力检验是利用磁场磁化铁磁直缝钢管所产生的漏磁来发现缺陷的。按测量漏磁方法的不同,可分为磁粉法、磁感应法和磁性记录法,其中以磁粉法应用最广。

  超声波探伤

  超声波在金属及其它均匀介质传播中,由于在不同介质的界面上会产生反射,因此可用于内部缺陷的检验。超声波可以检验任何焊件材料、任何部位的缺陷,并且能较灵敏地发现缺陷位置,但对缺陷的性质、形状和大小较难确定。所以直缝钢管超声波探伤常与射线检验配合使用。

  射线探伤

  射线探伤是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减的特性来发现缺陷的一种探伤方法。按探伤所使用的射线不同,可分为X射线探伤、γ射线探伤、高能射线探伤三种。由于其显示缺陷的方法不同,每种射线探伤都又分电离法、荧光屏观察法、照相法和工业电视法。射线检验主要用于检验直缝钢管焊缝内部的裂纹、未焊透、气孔、夹渣等缺陷。

  渗透检验

  渗透检验是利用某些液体的渗透性等物理特性来发现和显示缺陷的,包括着色检验和荧光探伤两种,可用来检查铁磁性和非铁磁性材料表面的缺陷。


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