[發(fā)明專利]厚壁雙金屬三通管冷壓成型工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410287216.0
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104070101A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 何清;張付峰;袁希海;李懷剛;任如真;任保劍;白楊
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州萬達管件制造有限公司
• 主分類號: B21D26/037
• 分類號: B21D26/037
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 朱俊峰;劉建芳

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于管件生產(chǎn)制造技術(shù)領域，特別涉及一種厚壁雙金屬三通管冷壓成型工藝。

背景技術(shù)

三個開口的管接頭稱為三通管（pipe?tee?（T）、three-way?tube、three-way?pipe）。三通管廣泛用于輸送液體、氣體的管網(wǎng)中。因輸送介質(zhì)不同，三通管的材質(zhì)分為：鑄鐵、鑄鋼、鑄銅、鑄鋁、塑料、玻璃等。

三通管有一個進口，兩個出口；或兩個進口，一個出口。三通管的整體形狀有T形與Y形，有等徑管口，也有異徑管口，用于三條相同或不同管路匯集處。其主要的作用是改變流體方向的。可用于輸水管路、輸油管路及各種液體化工材料輸送管路。主要用于水利（節(jié)水灌溉、給水排水）、能源（石油、天然氣、核工業(yè)）、建筑等工程領域。

近些年來，隨著市場的發(fā)展，全國各地輸油、輸氣管道的鋪設越來越多，管件產(chǎn)品的市場需求日益增大，經(jīng)常會為了增加分流運用三通管連接其它管件，現(xiàn)有的三通管大多為單一材質(zhì)，或用管線鋼、碳鋼，或用不銹鋼。碳鋼三通管承壓強，價格便宜但不耐腐蝕，不銹鋼三通管耐腐蝕但承壓能力差，價格昂貴。然而隨著石油天然氣，化工，船舶開發(fā)的迅速發(fā)展，管道腐蝕環(huán)境對輸送管道提出了更高，更為苛刻的耐腐蝕要求，而作為用于管道分流的三通管，運用普通的碳鋼或不銹鋼，其耐腐蝕性，承壓力，韌性以及強度都較差，已滿足不了管道的高度要求。

三通是用于管道分支處的一種管件。對于采用無縫管制造三通來講，目前通常所采用的工藝有液壓脹形和熱壓成形兩種。

a.液壓脹形

三通的液壓脹形是通過金屬材料的軸向補償脹出支管的一種成形工藝。其過程是采用專用液壓機，將與三通直徑相等的管坯內(nèi)注入液體，通過液壓機的兩個水平側(cè)缸同步對中運動擠壓管坯，管坯受擠壓后體積變小，管坯內(nèi)的液體隨管坯體積變小而壓力升高，當達到三通支管脹出所需要的壓力時，金屬材料在側(cè)缸和管坯內(nèi)液體壓力的雙重作用下沿模具內(nèi)腔流動而脹出支管。

b.熱壓成形

三通熱壓成形是將大于三通直徑的管坯，壓扁約至三通直徑的尺寸，在拉伸支管的部位開一個孔；管坯經(jīng)加熱，放入成形模中，并在管坯內(nèi)裝入拉伸支管的沖模；在壓力的作用下管坯被徑向壓縮，在徑向壓縮的過程中金屬向支管方向流動并在沖模的拉伸下形成支管。整個過程是通過管坯的徑向壓縮和支管部位的拉伸過程而成形。與液壓脹形三通不同的是，熱壓三通支管的金屬是由管坯的徑向運動進行補償?shù)?，所以也稱為徑向補償工藝。

目前，市場上也出現(xiàn)了雙金屬復合三通管，三通管本體由高強度管線鋼制成，三通管本體內(nèi)壁冶金或釬焊有不銹鋼耐腐蝕層。但針對厚壁雙金屬復合三通管，如果用熱壓或上述液壓的方式，在加熱的情況下，里面的不銹鋼層很容易起褶皺，內(nèi)徑幾何尺寸保證不了，也很容易破壞雙金屬不銹鋼成分，導致無法焊接，并且成型出來的三通管厚壁不均勻、外觀粗糙、幾何尺寸不理想，在管道和三通管焊接時經(jīng)常出現(xiàn)這樣那樣的問題，導致焊縫不牢靠，影響輸油、輸氣管道的正常運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種不需要加熱、精度高、致使不銹鋼層和管線鋼層過度均勻的厚壁雙金屬三通管冷壓成型工藝。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：厚壁雙金屬三通管冷壓成型工藝，包括以下步驟，

（1）、設備布置：在壓力機的平臺上設置兩個半圓筒，兩個半圓筒合圍成一個垂直放置到平臺上的內(nèi)圓筒，其中一個半圓筒上沿徑向開設有圓孔，壓力機的壓頭上通過繩索吊掛有外圓筒，在壓頭下表面設置中心線垂直設置的圓柱體，圓柱體圓周面下部沿周向設有一圈密封環(huán)，外圓筒套在內(nèi)圓筒外部，在內(nèi)圓筒底部設置放置在平臺上的堵板；

（2）、將直管坯料放置到內(nèi)圓筒內(nèi)，直管坯料外徑與內(nèi)圓筒的內(nèi)徑相等，圓柱體外徑與直管坯料內(nèi)徑相等，直管坯料上端面與內(nèi)圓筒上端面高度相等，在直管坯料內(nèi)注入泥巴狀的承壓介質(zhì)；

（3）、操控壓力機，使壓力機的壓頭帶動圓柱體向下移動，圓柱體緩慢進入到直管坯料內(nèi)壓制承壓介質(zhì)，隨著圓柱體的緩慢運行，直管坯料內(nèi)表面承受承壓介質(zhì)的壓力逐漸增大，在直管坯料與半圓筒上圓孔對應處的承壓能力最為薄弱，這樣就可逐漸將直管坯料向圓孔內(nèi)凸出，根據(jù)直管坯料的厚度，壓力機達到規(guī)定壓力后即可停止，直管坯料被壓制成型為三通管；

（4）、壓力機的壓頭向上移動，通過繩索將外圓筒向上拉，使外圓筒脫離內(nèi)圓筒，打開兩個半圓筒，即可將壓制成型的三通管取出；

（5）、將三通管的支管部分的封堵端頭沿徑向方向切除，使支管內(nèi)外通透。

所述外圓筒內(nèi)壁和內(nèi)圓筒外壁均為上小下大的圓錐形結(jié)構(gòu)。