如今对(dui)
304管的制(zhi)造工(gong)艺要求越来越(yue)高,钢(gang)管扩径(jing)工序就是钢管制造标准要求之一。304管怎么扩大内径呢?本文详细论述扩径的工艺。
304管扩径有水压扩径工艺和(he)机械扩径工艺(yi)两种。
机械扩径工艺(yi)是指利用(yong)机(ji)械扩胀头分段对钢管进行扩径的工艺,扩径头由一组锥形楔块组成,是一种分块、分(fen)段式凸模刚性胀形工艺。水(shui)压扩径工艺则指利用高(gao)压乳(ru)化液为传压介质,利用外模(mo)限定扩径(jing)后尺寸,从(cong)钢管内部对钢管进(jin)行一次性扩径(jing)的工艺,是一种(zhong)整体式(shi)凹模柔性胀形工艺。两种工艺在广义上都属于(yu)机械(xie)扩径方式。
机械(xie)扩径原理:油缸向右拉动(dong)扩(kuo)径(jing)锥(zhui)度头,扩径锥度头推动斜块、模具扩张,达到设(she)定尺寸时扩径锥度头向左运动,斜块、模具缩小,完成一个步距的扩径。钢管移动一(yi)个(ge)步距后,再(zai)重复上述动作,直到钢管全长完成扩(kuo)径。
水压扩径原理:水(shui)压扩径机两端(duan)头将钢管两端(duan)密封,外模(mo)将(jiang)钢管包住(zhu),从一端向(xiang)钢管内注入高压乳化液,高压乳化液将钢管扩胀到(dao)紧贴外模,在钢管径(jing)向扩大的同时水压机一头随动伸长,以(yi)保证缩(suo)短时(shi)不漏水,按设定(ding)时间(jian)保压后(hou),即完成(cheng)扩径工序。
304管径向扩胀时,轴向会收缩,以补偿扩(kuo)胀(zhang)时(shi)的壁(bi)厚损失。机械扩径时(shi)模具外表面和不锈(xiu)钢管内(nei)表面存在一定的摩擦力,其方向与钢(gang)管轴(zhou)向收缩力的方向相反。在材质、壁厚、扩径率等参数确(que)定(ding)的情况下,理想的钢管轴向收(shou)缩率应为一常数。但扩径时被扩径管段都是从(cong)模具两边向中间收缩,收缩(suo)时受到摩擦阻力的影响,在一个扩径的步距内钢(gang)管不同截面的受力状(zhuang)况会有差别。随着(zhe)收缩距(ju)离(li)的增大,钢管轴(zhou)向变(bian)形量也增大。因此同一步距内的轴向(xiang)收缩量是不一样的,在尺寸上表现为模具中间截面上的钢管壁厚由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(shang)则表现为应(ying)力分布不均匀。水压扩径(jing)机是采取外模(mo)包容法,在收缩时304管(guan)未(wei)与(yu)外模内壁紧密接触(chu),其摩擦力很小,再加上水压(ya)机的轴向推力补偿作用可(ke)使钢管各截面(mian)得(de)到均匀的收缩率,有效地避免了轴向壁厚误差和局部残余应力。
机械扩胀钢管时,扩径模(mo)具和304管内表(biao)面存在较大的压应力,模(mo)具块边缘与钢管接(jie)触处(chu),会产生压(ya)痕,同时扩径时模具块和钢管内表面产生相对滑(hua)动,若润滑条件不好,两表面相互(hu)之间的(de)摩擦力极易(yi)划伤钢(gang)管内壁。但水压扩径和不锈钢管(guan)接触介(jie)质为高压乳化液,属柔性接触(chu),对管材表面质量不存在(zai)不(bu)利影响。
304管扩径工艺各有各的优缺点,但扩径的目的是一(yi)样的(de),矫(jiao)正钢管在成型、焊接过程中的不均匀变(bian)形,使钢管的管径、圆度和(he)直度达到要求的精度;消除由成型机压缩(suo)加工产生(sheng)的(de)管体残余应(ying)力(li),改善应力分布,提高钢管的整体力学性能;消除焊接造成(cheng)的焊缝部(bu)位残余应力,避免产生氢脆而发生氢致裂纹。