弯管制造典型工艺-1

/目录弯管制造工艺流程示意图…………21.范围………………32.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〔Dw≤60须通球注：1.Dw≥133mm的钢管需做钢印移植；2.合金材料需做光谱检验。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。1~3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1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/T4730.1～6-2005《承压设备无损检测》《蒸汽锅炉安全技术监察规程》1996术语和定义H：停止点W：见证点弯管制造工艺流程见第2页《弯管制造工艺流程示意图》工艺要求材料验收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。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.确定下料尺寸L图1〔c中两端外倒角1×30°.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B25＜Dw≤51451＜Dw≤89589＜Dw≤1596—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、XX推荐经验数据表管子外径φ18～φ24φ25～φ32φ33～φ42φ43～φ51φ52～φ89〔mm0.3～0.40.4～0.50.5～0.60.6～0.80.8～1.2管子外径φ89φ108φ133φ159〔mm1.2～1.41.4～1.81.8～22～2.5表3〔我公司实测数据表管子外径φ25φ32φ38φ42×3φ45×3φ51×3.5φ57×3〔mm0.30.40.50.60.70.80.9～1.2管子外径φ60×3.5φ76×3.5φ89×4φ89×6φ108×6φ133×8φ159×16〔mm11.11.21.21.51.882.05如两端不需外倒角.则不需加机械加工余量。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φ89.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。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4左右防焦箱下料尺寸的计算两端缩口的φ159×6.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。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。下料按已定尺寸L下料。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φ32～φ108机械切管机φ133～φ219锯床锯切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Dw△fDw≤108手工焊≤0.8机械焊≤0.5108＜Dw≤159≤1.5159＜Dw≤2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Dw△fDw≤60手工焊≤0.5机械焊≤0.360＜Dw≤108≤0.8108＜Dw≤158≤1158＜Dw≤219≤1.5219＜Dw≤2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6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：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。管子弯制单位在每段下降管下端距端口100mm处涂红丹漆约〔80～100×〔400～500mm2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50×25mm2。检验检验下料尺寸、公差、端面倾斜度、管端毛刺及标记。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。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1×30°.表示倒角30°.钝边1mm。见图7所示。倒角Dw≤108mm按图7倒角。133≤DW≤800由SDJ800-2型坡口机倒角.倒角完成后必须清除毛刺。检验检查长度尺寸L、倒角1×30°、端面倾斜度。弯管划线划起弯线.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。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R＞Rmin时.才可以采用无芯弯管。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0.02≤Sx＜0.094。公式四：Rxmin≥6.5×<1－9×Sx>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。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；ay—JB/T1611对应的椭圆度要求；b—JB/T1611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。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。φ108×4、4.5、6、7/R400；φ89×4.5/R300；φ83×3.5、4/R250；φ76×3.5/R300；φ60×3.5/R200、300；当管子外径Dw＞108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：8～50。R≥2.5Dw～6Dw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；δd—0.01Dw.单位：mm；；δs—0.1S.单位：mm。可以简化上式计算.取d≥0.9Dn.一般d=Dn－<0.5～2.0>mm。我公司现有芯轴可按表7选取：表7单位：mm管子规格Dw×S/Rφ60×3.5R200、300φ76×3.5R300φ83×3.5R250φ83×4R250φ89×4.5R300芯轴直径d52.86873.872.678.2管子规格Dw×S/Rφ108×4R400φ108×4.5R400φ108×6R400φ108×7R400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0.5～1.5mm。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Dw×S弯管半径R芯轴伸出长度Pφ108×6R40032～36φ108×4R40032～36φ89×6R30028～31φ89×4R30028～32φ83×6R25020～23φ76×3.5R30021～25φ60×3.5R30021～25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。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。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：Dw≤φ76φ83＜Dw≤φ108φ133＜Dw≤φ159一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。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。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〔φ89～φ159.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。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。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。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.φ60以下受热面管还要作通球检查.全部符合JB/T1611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12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。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。.1机械校正对于管子直径较小.角度超差≤±1.5°.平面度超差2～3mm.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。.2火焰校正对于管子直径超过φ42.或变形不大.角度偏差≤±1.5°.平面度超差2.5～3.5mm.采用火焰校正。用烘枪中性焰加热至不高于850℃～950℃.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.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16.5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。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17检验检验平面度、角度.放大样对各段长度管端偏移