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无缝钢管扩径是一种利用液压或机械方式从钢管内壁加力使钢管沿着径向向外扩胀成型的压力加工工艺。机械方式比液压方式,设备简单且效率更高,在世界上 进的几条大口径无缝钢管制管线扩径工序都被采用,其工艺为:
机械扩径利用扩径机端部的分瓣的扇形块沿径向扩张,使管坯沿长度方向以步进方式,分段实现全管长塑性变形的过程。分为5个阶段
1、初步整圆阶段。扇形块打开直到所有扇形块都接触到钢管内壁,此时步长范围内钢管内圆管中各点半径大小都几乎一致,钢管得到初步整圆。
2、名义内径阶段。扇形块从前段位置开始降低运动速度,直到抵达要求位置,这个位置是质量要求的成品管内圆周位置。
3、弹复补偿阶段。扇形块在2阶段的位置开始进一步将低速度,直到抵达要求位置,这个位置是工艺设计要求的弹复前钢管内圆周位置。
4、保压稳定阶段。扇形块在弹复前钢管内圆周位置一段时间保持不动,这是设备和扩径工艺要求的保压稳定阶段。
5、卸荷回归阶段。扇形块从弹复前钢管内圆周位置开始迅速回缩,直到抵达初始扩径的位置,这是扩径工艺要求的扇形块小收缩直径。
一般情况下,无缝钢管外径用字母D来表示,附加外直径的尺寸和壁厚,例如外径为159的无缝钢管,壁厚为6mm,用D159*6表示。管子的直径可分为外径、内径、公称直径。钢筋混凝土管、铸铁管、镀锌钢管等采用DN表示,在设计图纸中一般采用公称直径来表示,公称直径是为了设计制造和维修的方便人为地规定的一种标准,也称公称通径,是管子(或者管件)的规格名称。管子的公称直径和其内径、外径都不相等,例如:公称直径为100mm的无缝钢管有102*5、108*5等好几种,102为管子的外径,5表示管子的壁厚,因此,该钢管的内径为(108-5*2)=98mm,但是它不完全是等于钢管外径减两倍壁厚之差,也可以说,公称直径是接近于内径,但是又不等于内径的一种管子直径的规格名称,公称直径采用符号DN表示,如果在设计图纸中采用外径表示,也应该作出管道规格对照表,表明某种管道的公称直径,壁厚,而在设计图纸中要用公称直径,主要是为了根据公称直径可以确定管子、管件、阀门、法兰、垫片等结构尺寸与连接尺寸。
无缝钢管生产技术的发展开始于建设制造业的兴起。19 世纪初期石油的开发,两次世界大战期间舰船、锅炉、飞机的制造,第二次世界大战后火电锅炉的制造,化学工业的发展以及石 油天然气的钻采和运输等,都有力地推动着无缝钢管工业在品种、产量和质量上的发展。 无缝钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器,它还是一种经济钢材。用无缝钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架,可以减 轻重量,节省金属20~40%,而且可实现工厂化机械化施工。用无缝钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工,而且可大大减少涂保护层的面积,节约投资和维护费用。所以,任何其他类型的钢材都不能完全代替无缝钢管,但无缝钢管可以代替部分型材和棒材。无缝钢管对国民经济发展和人类生活品质的提高关系甚大,远胜于其他钢材。从人们的日常用具、家具、供排水、供气、通风和采暖设施到各种农机用具的制造、地下资源的开发、国防和航天所用枪炮、子弹、导弹、火箭等都离不开无缝钢管。 正由于无缝钢管与人类生活、生产活动密不可分,无缝钢管工业的生产技术不仅发展迅速,而且推陈出新,无缝钢管生产在钢铁工业中占有不可替代的位置。
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