弯管制造典型工艺-1.doc

目 录弯管制造工艺流程示意图 21.范围 3 2.引用标准 33.术语和定义 34. 弯管制造工艺流程 35. 弯管制造工艺要求 36.通球表 18弯管制造工艺流程示意图两头加长材料验收HW划线（钢印移植）下 料弯 管加工坡口一端或两端加长划管端切割线管端加工切割加长部分校 正油漆、包装检验（Dw60须通球） 注：1.Dw133mm的钢管需做钢印移植； 2.合金材料需做光谱检验。1. 范围本标准规定了锅炉平面弯管成形制造技术要求及验收要求。 本典型工艺适用于图1。13个弯头的平面弯管，空间弯管可分解为几个平面弯管，分解后的平面弯管仍可参照本工艺。 图12. 引用标准JB/T3375-2002锅炉用材料入厂验收规则JB/T1611-1993锅炉管子制造技术条件JB/T1612-1994锅炉水压试验技术条件JB/T1613-1993锅炉受压元件焊接技术条件JB/T1615-1991锅炉油漆和包装技术条件JB/T4308-1999锅炉产品钢印及标记移植规定JB/T4730.16-2005承压设备无损检测蒸汽锅炉安全技术监察规程19963. 术语和定义H：停止点 W：见证点4. 弯管制造工艺流程见第2页弯管制造工艺流程示意图5. 工艺要求5.1 材料验收5.1.1 制造管子的材料应符合图纸设计要求，材料代用应按规定程序审批。5.1.2 制造管子用的钢材和焊接材料必须经过检验部门按JB/T3375-2002的规定进行入厂检验，未经检验或检验不合格者不准用于生产。 用于额定蒸汽压力不大于0.4MPa的蒸汽锅炉和额定热功率不大于4.2MW且额定出水温度小于120的热水锅炉的管子材料，如原始质量证明书齐全，且材料标记清晰、齐全时，可免于复检。5.2 确定下料尺寸L5.2.1图1（c）中两端外倒角130，且两端不需加长，下料长度L按下列公式计算： 公式一： 单位：mm。 式中：、管子两端直段长度，单位：mm。 、管子中间直段长度，单位：mm。 、分别为管子弯头的弯曲角度，单位为：度。 、分别为管子弯头、 对应中性层弧长，单位：mm。 管子一端倒角需留的机械加工余量，其值按表1选取。 表1 单位：mm管子规格B25Dw51451Dw89589Dw1596 弯头每弯10管子伸长量，其值可按下列公式二计算。公式二： = 单位：mm。 式中: r= 弯管半径，单位：mm。 弯管弯曲角度，本式取=10。 数值也可以参考表2、表3试弯后确定。表2 （上锅、无锡推荐经验数据表）管子外径18242532334243515289（mm）0.30.40.40.50.50.60.60.80.81.2管子外径89108133159（mm）1.21.41.41.81.8222.5表3 （我公司实测数据表）管子外径253238423453513.5573（mm）0.30.40.50.60.70.80.91.2管子外径603.5763.58948961086133815916（mm）11.11.21.21.51.882.05如两端不需外倒角，则不需加机械加工余量。5.2.2 需加长两端直段管子下料长度的计算 见图1（b），在弯管时考虑以或为头弯制，而或小于弯管模具夹块直段长度e时可以按图2在管子内塞芯轴以减少管端夹紧变形；但或小于弯管模具夹块直段长度e数值较大或管子直径大于89，则应放长管子两头直段或等于e，弯管后切除余量。 图2 在弯管时考虑以或为尾弯制，而或小于弯管模具尾部成型轮中心距L1（见图3），则应放长管子两头直段或等于，弯管后切除余量。 如弯管机尾部为拖板式，且、e（夹块直段），可不加长。 图3 要放夹位的下料尺寸按公式三计算： 公式三：（1）加长至： 单位：mm （2）加长至： 单位：mm （3）加长至，加长至计算方法同上。5.2.3 一端为相贯线弯管下料尺寸的计算 见图4，一端为相贯线气割坡口的弯管，只需在相贯线最长处加10mm气割余量即可。其计算方法参照公式一和公式三。 图45.2.4 左右防焦箱下料尺寸的计算两端缩口的1596，R500左右防焦箱下料尺寸，两端缩口留余量按Q/JGRD-J203-2007集箱制造工艺守则规定，其余部分参照公式一、公式三计算。5.2.5 材料标记移植进行材料标记移植，按JB/T4308-1999锅炉产品钢印及标记移植规定标记。5.3 下料 按已定尺寸L下料。5.3.1下料方式下料方式按表4执行。 表4 单位：mm管子规格Dw下料方式32108机械切管机133219锯床锯切 5.3.2 下料公差 下料公差按下料工艺守则规定。 管子对界处端面倾斜度（图5），按表5、表6规定。 图5热水锅炉和额定蒸汽压力不大于3.82MPa按表5执行。 表5 单位：mm管子公称外径DwfDw108手工焊0.8机械焊0.5108Dw1591.5159Dw2额定蒸汽压力大于3.82MPa按表6执行。 表6 单位：mm管子公称外径DwfDw60手工焊0.5机械焊0.360Dw1080.8108Dw1581158Dw2191.5219Dw25.3.3 切管机下料 按图5测量管子端面倾斜度，机械切管机切刀要锋利，建议按图6磨刃，以保证管端毛刺能用锉刀轻轻或自行脱落。 图65.3.4 下料标记 跨车间的下料要逐根用白漆注明产品图号。本车间的下料标记，在不易产生差错的情况下，允许简化成一批标注其中几件。 下降管标记移植：1） 通用备料根据工艺技术科的下降管分段图进行标记。标记内容：图号/总段数第几段，工艺长度。标记要求：白油漆字迹端正清晰。2） 管子弯制单位在每段下降管下端距端口100mm处涂红丹漆约（80100）（400500）mm2范围用于标记移植。标记内容：图号/总段数第几段。标记移植要求：白油漆字迹端正清晰，字体大小约5025 mm2。5.4 检验 检验下料尺寸、公差、端面倾斜度、管端毛刺及标记。5.5 倒角 不需加长且两端需倒角的弯管，在弯制前倒角；需加长且两端需倒角的弯管，弯制后切除加长部分再倒角。5.5.1 划线两端要留机械加工余量的，按图7划长度线、倒角线。 图7注：锅炉管子倒角130，表示倒角30，钝边1mm。见图7所示。5.5.2 倒角Dw108mm按图7倒角。133DW800由SDJ800-2型坡口机倒角，倒角完成后必须清除毛刺。5.5.3 检验检查长度尺寸L、倒角130、端面倾斜度。5.6 弯管5.6.1 划线划起弯线，夹位线，各直段线，批量生产可简化划线。在弯管机模具上量夹块位置，但试弯后要加强检查。5.6.2 确定用有芯还是无芯弯管弯管半径R越大，管子外径Dw越小，壁厚S越大，越不易起皱，且较易保证椭圆度。同时满足下列两公式RRmin时，才可以采用无芯弯管。1） 按内壁不起皱条件确定无芯弯管的最小弯管半径Rmin，适用于0.02Sx0.094。 公式四： Rxmin6.5(19Sx) 单位：mm。 式中： Rx相对弯管半径，Rx=R/Dw； Sx相对壁厚， Sx=S/ Dw； S 管子壁厚，单位：mm； Dw管子外径，单位：mm； R弯管半径，单位：mm。2） 按壁厚允许减薄量b，确定无芯弯管最小弯管半径Rmin时用公式五计算。 公式五： Rmin 单位：mm。 式中：=ay ； ayJB/T 1611对应的椭圆度要求； bJB/T 1611对应的壁厚减薄量要求。 按公式四、公式五计算后，取两式中数值较大的值。3） 用以上两公式计算比较繁琐，根据我公司经验下列弯管要用有芯弯制。1084、4.5、6、7/R400； 894.5/R300；833.5、4/R250； 763.5/R300；603.5/R200、300；4） 当管子外径Dw108时，我公司用中频加热弯管机弯管。目前可弯管子规格如下： Dw：133，159，168，219，245，273，325，351，377，406，426，450，480，500，530，610，630。 S：850。 R2.5 Dw6 Dw5.6.3 选用芯轴 确定有芯弯管后，选用合格的芯轴d。 公式六： 单位：mm。式中： Dn管子内径，单位：mm； d0.01 Dw，单位：mm； s 0.1S，单位：mm。可以简化上式计算，取d0.9 Dn，一般d= Dn(0.52.0)mm。我公司现有芯轴可按表7选取： 表7 单位：mm管子规格DwS/R603.5R200、300763.5R300833.5R250834R250894.5R300芯轴直径 d52.86873.872.678.2管子规格DwS/R1084R4001084.5R4001086R4001087R400芯轴直径 d97.596.593.591.5 液压弯管机是油缸取出芯轴,操作比较方便。机械弯管机是人工取出芯轴劳动强度大，在不影响质量的情况下，按表7中芯轴尺寸仍可选小0.51.5mm。5.6.4 芯轴伸出长度芯轴圆球中心，要超过弯管起弯点一定距离P,以顶起被弯痕的部位，如图8所示。芯轴伸出长度P按下列公式七计算： 公式七： 单位：mm。 我公司经验P数据见表8： 表8 单位：mm管子规格 DwS弯管半径 R芯轴伸出长度 P1086R40032361084R4003236896R3002831894R3002832836R2502023763.5R3002125603.5R3002125 图8 图9 除用上述方法确定P的长度外，还可以按图9所示，切L=5的一段被弯管圆环沿弯管模移动，调整芯轴伸出量，以圆环能通过为准。按上述两种方法预调伸长量P，试弯管后仍要调整，如果起皱及椭圆度超差，则要加大伸长量P，外径起鼓，弯管力矩增大，机器负荷增大，则说明P要减少。5.6.5 有芯弯管注意事项：有芯弯管前必须清除管子内污物、铁屑、氧化皮等，并用抹布捆成拖把状往管子内孔涂机油，以防芯轴拉伤管子内壁，并能减少摩擦力。检查芯轴表面是否光滑，对拉伤积瘤打磨平滑，并在弯管过程中随时检查、清除。有芯轴弯管可以不采用反变形的滚轮与滑槽。5.6.6 弯管回弹量管子弯曲过程是塑性变形，但伴有弹性变形过程，外力除去后，管子弯曲半径增大，角度增加。由于管子硬度，外径公差及壁厚不一，难于一次调整出回弹量，理论计算公式为： 公式八：式中： 机床应调角度； 图纸要求角度； 管子材料的屈服强度； 弹性模数； 相对强化系数； 管子截面形状系数； 相对弯管半径，； 上述计算繁琐，也不可能测量每根管子的各种参数，一般都是按下列推荐值试弯后确定（回弹量）： Dw76 83Dw108 133Dw159 一般以角度超弯容易校正，另外随着弯管内应力的释放，比较容易达到图纸的要求。5.6.7 管子校直 对于直线度超过1/1000的管子，弯管前应进行校正，超差过度的则不使用。5.6.8 平面度的控制 1）用平板控制平面度，如图10。在弯管机前放置可调平台，调整平台平面与弯管机平面平行，弯制一个弯头后避免弯头直接接触平板，以免椭圆度不一致影响平面度。在管子同一直段部分垫一等高垫铁，用以控制平面度。 图102）对于较大直径的管子（89159），除了用平板调整管子的平面度外，还可以按图10所示，用木质水平尺来调整管子的平面度。先检验机床水平度是否准确，管子是否平直，再检 查自己弯出的管端是否水平，可以用木榔头轻敲管端夹调整管子的平面度。5.6.9 弯管机的检查弯管机必须定期检查，精度达不到要求的要修复。5.6.10 弯管模具的夹紧目前我公司采用的弯管方式，无论是否有芯或无芯，滚轮式管槽，其与弯管模具的夹紧程度，是控制弯管产生椭圆度的关键之一。1）丝杆，偏心夹紧的机械弯管机必须每次夹紧，并且要在夹紧位置上做好标记，使每次加紧的程度一致。2）油压加紧的弯管机，必须使油缸顶紧，杠杆处于图11水平位置，使弯管工作开始后，滚轮及滑槽不致后退。3）滚轮与滑槽和弯管模具之间的距离应尽可能缩小，一般不得大于2mm，以能满足椭圆度的要求为准。 t要尽量小，使椭圆度合格。 图115.6.11弯管模具的夹紧弯头弯制顺序的选择1）图1（b）弯管，如果两头都有夹位，应该选择较短的一头夹在弯管模具上，比较长的一头靠滚轮或滑槽。弯管只要两端都有夹位，而且中间直段长于滚轮中心距L长，可以分别从两头任意选头弯，如果有一端无夹位放了余量，则应后弯该头。2）图1（c）弯管，两端需要机械坡口，如果两端都有夹位，弯管前应开好坡口，可以照上述要求，任选顺序。如果有一端有夹位，已加工坡口，另一端没有夹位，预留有机械加工坡口余量，必须先弯已加工坡口的一端。3）有芯弯管的弯头顺序选择很重要。如图1（b），需要有芯弯管，只要两头有夹位，弯一头时另一头直段、弧长加中间直段小于芯轴尾架长，则可以任意选顺序，反之就要选够尾架长的一头后再弯。三个弯头的有芯弯管，一定不可以先弯两头的弯头，后弯中间弯头，否则无法装入芯轴。5.6.12 自检弯制首件产品后，必须放大样检查各段偏移、直段长，用量角器测量各弯头角度公差，用游标卡尺测量椭圆度、测平面度，60以下受热面管还要作通球检查，全部符合JB/T 1611标准后，方可投入批量生产。由于采用反变形法弯制的弯头，特别是滚轮反变形，其起弯点有1/4圆残余变形留在管端直段，终弯点有1/4圆残余变形留在管子中间直段上（见图12），难于用量角器在管子上划出圆弧与直线段的明确分界点，因此允许用对照大样检查管端及中段长度误差，批量生产后要经常抽查上述项目，及时调整弯管机及模具。变形不大的可以用量角器找到起弯点的弯管，应该用量角器确定直段长度。 图125.6.13 检验按上述要求首件检查，有芯弯管随时检查内壁是否拉伤。5.6.14 校正批量生产后，经检验员检查出少部分由于回弹引起角度不对量角器及大样、平面度超差的，要进行逐根校正。5.6.14.1 机械校正对于管子直径较小，角度超差1.5，平面度超差23mm，允许用机械校正。将管子夹持在弯管模具上，人工均匀施以外力，使之达到要求。不允许用榔头敲，以免管子产生凹陷。5.6.14.2 火焰校正对于管子直径超过42，或变形不大，角度偏差1.5，平面度超差2.53.5mm，采用火焰校正。用烘枪中性焰加热至不高于850950，空冷，不允许用水敷冷，加热时烘枪距工件表面40mm，移动烘枪在指定区域内烘烤，目测不超过亮樱红色，避免局部过烧。 图13 见图13，当弯曲角度大于理论角度时（即弯钩了），放大样直段合适则均匀加热B1B2区域；如果管端直段过短，在烘烤B1B2区域时，重点烘烤B2区域，以使B2区域收缩拉直弥补管端直段过短。反之管子中间直段过短，在烘烤时则重点烘烤B1区域，以达到既校正角度又调正直段；当弯曲角度小于理论角度时（即弯撒了），如果对大样各直段尺寸符合大样，则可以均匀加热A1A2区域。如果管端直段较短，在烘烤时重点烘烤A1区域，使A1区域收缩变形，反之管端直段过长，在烘烤A1A2区域时，重点烘烤A2区域，使A2区域收缩变形，以减少直段长度。5.6.14.3火焰机械校正 对于管子直径太大，变形超差太大，单纯靠火焰加热后仍然达不到要求者，可以按图14a在较大范围用烘枪加热后，在非加热部位施以外力缓慢使其变形至需要位置，以达到圆滑过度，无局部凹陷。无论角度弯大或弯小，即弯钩或弯撒，都要整圈管子加热均匀，缓慢施力，如图14b。 加热范围过小，而强行将弯小角度的管子拉大，则可能造成管子外部凹陷，如图14c。反之可能造成内部凹陷，如图14d。 图145.6.14.4平面度的火焰校正 平面度超差不大的大管子，可以在如图15管子平面度凸起部位烘枪加热，使其在空气中自然冷却收缩，不施加外力，可以达到平面度要求。 图15 如果平面度超差过大，则要在如图16所示，较大面积加热烘红，在非受热面上用木榔头施以外力，使其校平。 图165.6.14.5 火焰校正操作要求 火焰校正时，先校正平面度，然后放大样校角度，火焰、机械施力校正可以同时进行。火焰校正要求操作者有一定的熟练程度，要细心观察总体加热部位、面积及收缩量。5.6.15 空间弯管 空间弯管弯制时，都是将空间弯管化作几个平面弯管来弯制，一旦受条件限制，不能将空间弯管化作平面弯管弯制时，见图17所示，则需要提供控制角度来达到保证二面角。图中角度的计算方法，可以参照锅炉设计手册中空间弯管的计算，由于计算比较复杂，一般由工艺科给出空间角度。 图175.6.16检验 检验平面度、角度，放大样对各段长度管端偏移，椭圆度及通球（60以下受热面管