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局部减薄弯头的极限载荷研究
局部减薄是弯头常见的缺陷,但国内外对此类缺陷的研究主要针对直管,对弯头局部减薄的研究少有文献报道。本文通过详细的有限元计算和理论分析,研究了在内压和弯矩作用下局部减薄对弯头极限承载能力的影响,以及内压作用下多局部减薄的相互干涉效应和弯矩作用下直管对弯头极限载荷的加强作用,并进行了部分实验验证,得到了以下研究成果:用有限元方法对内压作用下局部减薄弯头的极限载荷进行了系统地分析和计算,得出局部减薄弯头的极限压力与局部减薄的直管不同,弯头的极限压力不仅取决于局部减薄大小,还与局部减薄位置和弯曲半径有关,如采用局部减薄直管的计算方法评定弯头,则会得出不或过于保守的结果;同时减薄宽度对极限载荷的影响也不可忽略。在有限元分析的基础上给出了局部减薄弯头极限压力的计算公式,公式计算结果与有限元计算和实验结果都相当吻合并偏,计算公式可以实际应用于局部减薄弯头的评定,补充了该项研究的空白。
生产碳钢弯头焊接工艺的主要性质
焊接工艺是根据生产性质、图样和技术要求,结合现有条件,运用现代化焊接技术知识和先进生产经验,确定出的碳钢弯头加工方法和程序,是焊接过程中的一整套技术规定。焊接工艺包括焊前准备、焊接材料、焊接方法、焊接顺序、焊接操作的佳选择以及焊后处理等。制定焊接工艺是焊接生产的关键环节,其合理与否直接影响产品制造质量、劳动生产率和制造成本,而且是管理生产、设计焊接工装和焊接车间的主要依据焊接工艺的核心内容是焊接方法,其发展过程代表了焊接工艺的进展情况。从1885年俄罗斯人发明了碳弧焊以来到目前为止,许多新的焊接工艺大量用于焊接生产,极大地提高了焊接生产率和焊接质量。随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展,焊接技术进步很快,到现在焊接方法已发展到数十种之多。为了能正确选择和使用各种焊接方法,必须了解焊接的物理本质、分类、基本特点和使用范围。碳钢弯头的焊接,按其工艺过程的特点分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
冲压成形弯头是早应用于批量生产无缝弯头的成形工艺,在常用规格的弯头生产中已被热推法或其它成形工艺所替代,但在某些规格的弯头中因生产数量少、壁厚过厚或过薄。
产品有特殊要求时仍在使用。弯头的冲压成形采用与弯头外径相等的管坯,使用压力机在模具中直接压制成形。
在冲压前,管坯摆放在下模上,将内芯及端模装入管坯,上模向下运动开始压制,通过外模的约束和内模的支撑作用使弯头成形。
与热推工艺相比,冲压成形的外观质量不如前者;冲压弯头在成形时外弧处于拉伸状态,没有其它部位多余的金属进行补偿,所以外弧处的壁厚约减薄10%左右。但由于适用于单件生产和低成本的特点,故冲压弯头工艺多用于小批量、厚壁弯头的制造。
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