[發明專利]一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法

有效

• 申請號: 201910717869.0
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN110405090B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王洪海;桑偉;陳冬;姚光順;劉洪鎖;吳宜檑
• 申請（專利權）人: 德新鋼管（中國）有限公司
• 主分類號: B21D39/20
• 分類號: B21D39/20;B21D37/16
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、確定無縫鋼管熱擴徑用芯棒的外徑；

所述芯棒包括沿熱擴徑方向依次設置的導入段、變形段、定徑段、平整段和矯直段，根據母管材料并結合母管的厚度以確定熱擴溫度及推制壓力F，根據成品管材料選擇相應材料的芯棒，進而確定成品管材料、芯棒材料在熱擴溫度下的線性膨脹系數，且以此確定成品管材料與芯棒材料在熱擴溫度下的膨脹量差值ΔD，并確定芯棒材料在熱擴溫度、推制壓力下的變形量ε，定義成品管外徑為D，成品管壁厚為S，定義母管外徑為D₀，母管壁厚為S₀，所述導入段的外徑為D1，D1＝D₀-2S₀-X，其中，X＝20mm～30mm，所述定徑段的外徑為D2，D2＝D-2S+ΔD+ε，所述平整段的外徑與所述定徑段的外徑相同，所述矯直段的外徑為D3，D3＝D2-Y，其中，Y＝3mm～5mm，所述變形段為錐形結構，且所述變形段一端端頭的外徑與所述導入段的外徑相同，所述變形段另一端端頭的外徑與所述定徑段的外徑相同；

b、結合芯棒外徑、成品管厚度、母管厚度以確定加熱線圈外徑；

所述加熱線圈包括導入線圈區、變形線圈區及定徑線圈區，所述導入線圈區的外徑D4＝D1+2S₀+J，其中，J＝80mm～120mm，所述定徑線圈區的外徑D5＝D2+2S+K，其中，K＝80mm～120mm，所述變形線圈區的外徑由D4逐漸過渡到D5。

2.根據權利要求1所述的一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：所述定徑段的長度為L3，L3＝200mm～300mm，所述定徑線圈區的長度大于所述定徑段長度的一半。

3.根據權利要求2所述的一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：所述導入段的長度為L1，L1＝300mm～500mm，所述導入線圈區的長度等于所述導入段的長度。

4.根據權利要求3所述的一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：所述變形段的長度為L2，L2＝(D2-D1)/(2tanα)，且L2≥300mm，其中，α為所述變形段的外壁與所述芯棒的中心軸線之間的夾角，α＝3°～10°，所述變形線圈區的長度等于所述變形段的長度。

5.根據權利要求4所述的一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：所述平整段的長度為L4，L4＝300mm～400mm。

6.根據權利要求5所述的一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：所述矯直段的長度為L5,L5＝1000mm～1500mm。

7.根據權利要求1至6任一項所述的一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：所述成品管為碳鋼管，芯棒的材料選用1Cr18Ni9Ti。

8.根據權利要求1至6任一項所述的一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：所述成品管為低合金鋼管，芯棒的材料選用06Cr23Ni13。

9.根據權利要求1至6任一項所述的一種大口徑無縫鋼管熱擴徑用加熱線圈外徑的確定方法，其特征在于：所述成品管為中高合金鋼管，芯棒的材料選用06Cr25Ni20。