直縫鋼管擴徑的原理

發(fā)布時間：2023-06-02 15:57:10　人氣：

　　埋弧焊直縫鋼管擴徑有機械擴徑和水壓擴徑兩種方式。　　機械擴徑設備投資小，占地面積少，更換模具方便，維修簡單，尤其是可進行非標直徑鋼管的擴徑，被管線管標準確定為冷擴徑方法。　　擴徑頭是機械擴徑機的關鍵部件。擴徑頭是由多個扇形塊組成的芯棒安裝在楔形體上，而楔形體固定在液壓缸的活塞桿上。當液壓缸活塞和楔形體向右移動時，由于構(gòu)成芯棒表面的扇形塊向外擴展，使芯棒圓周增大。楔形體的力借助斜塊通過扇形塊作用在鋼管上，從而使與芯棒接觸的一段鋼管得到擴徑。當活塞和楔形體向左移動時，鋼管與芯棒脫離開，以便再次送進，進行下一段鋼管的擴徑。機械式擴徑首先是將直焊縫對準擴徑頭模具上的槽，然后將鋼管分步送入擴徑頭，分段(步段長度一般為0.6～1.0m)擴徑，直至完成全管體的擴徑。　　機械擴徑埋弧焊直縫鋼管變形過程　　根據(jù)直縫鋼管機械擴徑過程的不同階段，整個變形過程可以分為以彈性變形為主的整圓，塑性變形為主的擴脹變形和卸載回彈3個主要階段。　　1、整圓　　直縫鋼管在擴徑前經(jīng)過成形、焊接等多道工序，其截面形狀大多為近似橢圓，還存在一定的直線段和棱角。整圓就是將鋼管截面由近似橢圓變成圓。　　管壁在擴徑頭作用下，發(fā)生彎曲變形，隨著擴徑頭的不斷徑向擴脹，橢圓長軸不斷縮短，短軸不斷伸長，擴徑頭與鋼管內(nèi)壁完全貼合。這個階段鋼管的變形主要為彈性變形，只有形狀變化。　　2、擴脹變形　　直縫鋼管在擴徑頭作用下，直徑不斷擴大，管壁不斷減薄。開始時，鋼管處于彈性變形階段，當管體的應力達到管材屈服強度時，鋼管便進入塑性變形階段，發(fā)生變形。　　3、卸載回彈　　擴徑頭回撤，鋼管變形有一定的彈性回復。