[發明專利]大口徑厚壁鋼管端部擴口工藝方法

無效

• 申請號: 99117003.2
• 申請日: 1999-07-23
• 公開（公告）號: CN1093444C
• 公開（公告）日: 2002-10-30
• 發明（設計）人: 張少敏;張新輝;陳伯然;梁來慶
• 申請（專利權）人: 廣州南方管道有限公司
• 主分類號: B21D41/02
• 分類號: B21D41/02
• 代理公司: 廣州市新諾專利事務所有限公司
• 代理人: 羅毅萍

本發明涉及大口徑厚壁鋼管端部擴口工藝方法。

采用鋼管套接喇叭口結構，具安裝方便、流通介質通暢的優點。通常鋼管擴口的制作方法為冷態機械膨脹，最常用的冷態制作方法是采用上下模具擠壓擴張管口和滾模擠壓管端擴口。前一種方法除必須配備大噸位的油壓機外，模具的制作成本高，且不適用于較大口徑厚壁鋼管的端部擴口；后一種方法則只適用于較小口徑薄壁鋼管的端部擴口。

本發明的目的是針對上述問題，提出一種大口徑厚壁鋼管端部擴口工藝方法，其能精確控制厚壁鋼管端部擴口的直徑、長度以及過渡段長度，且費用低、制作簡便。

本發明首先將鋼管的端部利用中頻感應加熱，加熱溫度控制在850度～900度，然后采用專用擴管裝置進行擴制。

本發明擴管時，采用工件旋轉，滾模壓頭對工件滾壓，形成端口擴張。

本發明采用中頻加熱滾壓工藝，設備、模具要求不高，單一模具可用于鋼管直徑1米至5米、厚度小于等于65毫米的各種厚薄鋼管的端部擴口；對于直徑大于5米、厚度大于65毫米的鋼制管道端部擴口同樣適用。本發明大大降低了生產成本，且制作簡便、安裝方便。

現對本發明做進一步詳述：

本發明的主要技術要求：

·中頻(1000KW或500KW)感應加熱；

·遠紅外線溫度控制，控制溫度為850℃～900℃；

·動力車床驅動工件慢速(1～1.5r/min)旋轉；

·滾壓模頭(與鋼管端部接觸)下壓并隨工件同方向旋轉；

·液壓進給；

·到位限位控制；

·空冷

下面實施例是對φ2032～φ3870供水管制作的詳述：

1.主要技術參數：工作量：21320t；

????????????????最小管厚：12.5mm；

????????????????最大管厚：42mm；

其擴口要求如附圖1所示，3為工件(鋼管)；

2.主要生產設備：

(1)落地車床C6031A

C6031A車床放在專用支架平臺上，使之滿足最大管件旋轉和承受工件最大扭矩的需要；配備專用卡盤，方便裝夾和各種不同管徑的工件，并連接固定。

本車床的作用是裝夾管件，并驅動工件旋轉，與工件連接的部件是專用卡盤。

(2)1000KW中頻加熱電源

試驗階段使用500KW中頻作為加熱電源，升溫較慢，費時效率低；經測算工作量，重新訂制了1000KW中頻電源，效率提高了，質量也得到了保證。

如附圖3所示，中頻電源電壓為380V，輸出母線與加熱感應圈7連接，感應圈7離工件3距離約30mm，感應圈7與輸出母線通水(壓力為0.15Mpa)冷卻。

中頻電源的作用是對加熱感應圈提供能量來源。

(3)感應加熱圈

感應加熱圈7連接中頻電源，對工件3喇叭口滾壓處加熱，但絕不能與旋轉工件接觸；冷卻方式與電源輸出母線相同。

(4)專用擴張裝置

由滾模壓頭、12MPa液壓系統、可調整支撐滾輪和限位裝置組成，如喇叭滾壓原理圖如附圖4所示，1為動力車床，2為卡盤，4為滾壓油缸，5為進位油缸，6為滾輪，8為限位裝置，9為支撐輪。

滾模壓頭6是根據端口加熱擴張的特點和BS534的要求設計的，直接與工件3接觸并不斷向下滾壓，形成端口擴張；設計推進模具水平進給和垂直進給兩個液壓系統，采用電磁閥控制，方便操作和保證安全，水平進給控制滾模壓頭定位，垂直進給機構帶動滾模壓頭與工件的接觸程度，強迫端口擴張；支撐滾輪9托起工件3并抵消大部分滾模壓頭下壓受力：可通過調節支撐滾輪9與端口之間的距離，控制喇叭口與直管段過渡段長度；限位裝置8可直觀地觀察到端口的形成過程和到位提示或自動停止垂直進給，保證管端喇叭口擴張滾壓到位限位，符合BS534標準或業主的要求。

(5)起吊設備

起吊工件、工模具。

3.端口擴張工藝過程

(1)擴張前準備工作

??·鋼管卷制；

??·單節鋼管縱向焊縫焊接；

??·需擴張端口250mm內縱向焊縫磨平；

??·鋼管兩端350mm處用撐管加固、校園；

??·焊接安裝連接板；

??·裝夾工件；

??·調整支撐滾輪9位置(視過渡段長度確定，如附圖2)；

??·檢查輸出線各接頭是否松動，并檢查其絕緣情況；

??·頂壓油泵壓力為12MPa，檢查油路是否暢通(然后關閉)；

??·設置警戒區域；