螺旋焊管成型缝"噘嘴"产生的原因及控制措施

分析了螺旋焊管制造过程中成型缝"噘嘴"现象产生的机理和原因,以及"噘嘴"现象对钢管质量的影响,并提出了制定最佳工艺参数、解决钢带钝边形状不合理、对钢带边缘进行预弯等解决"噘嘴"的有效控制方法.     

螺旋眨带钢边缘变形及辊型设计

过去螺旋埋弧焊管带钢螺旋成型过程中,对其边缘不做预变形处理,钢管焊后易形成噘嘴缺陷。目前对带钢边缘采用孔型为圆形曲面的卷边辊进行预变形,也容易产生三种没形式的缺陷。针对以上问题,对带钢卷边孔型做了分析研究,推导出坐标曲线为椭圆的带钢卷边辊孔型方程,并以φ４２６ｍｍ螺肇焊管为例,进行了上卷边辊和下卷边尺寸结构设计。在卷边孔型设计中,用Ｂａｓｉｃ语言进行编程,获得了更准确的结果。     

螺旋埋弧焊管机组三辊弯板机的控制

介绍了螺旋埋弧焊管机组三辊弯板成型原理,分析了弯板三辊位置控制不佳对焊缝质量的影响及造成的危害,指出了弯板机轧辊位置控制的重要性及具体措施。在三辊弯板成型工艺中,成型辊位置的优化设计时,建议采用“不同管径选择与之相匹配的1#,3#辊的倾角”设计三辊弯板成型的位置。不建议采用“不同管径均选择固定的1#辊、3#辊高度”来设计三辊弯板成型位置和“不同管径均选择固定的1#辊、3#辊中心距”来设计三辊弯板成型位置。     

大直径超薄壁螺旋焊管稳定成型技术研究

为了提高大直径超薄壁螺旋焊管管坯成型过程中的稳定性,提高钢管几何精度,降低管坯开缝、错边缺陷几率,对大直径超薄壁螺旋焊管成型难点进行了分析并提出了改进方法。通过设计安装在线内撑辊装置和错边压平装置来提升成型器对管坯管型的控制能力。方案实施后成功试制了Q345NS钢级Φ3 020 mm×12 mm大直径超薄壁螺旋埋弧焊管。应用结果表明,该优化改进方案可有效控制大直径超薄壁螺旋焊管的直径、椭圆度公差,降低管坯开缝引起的内焊烧穿缺陷和焊缝错边的几率,实现了大直径超薄壁螺旋焊管精确稳定成型的目的。     

高频焊薄壁管成型仿真与分析

钢带边缘波浪是影响高频焊薄壁管质量的关键因素,为了有效地控制边缘波浪,通常做法是钢管试制来确定合适的成型工艺,既耽误生产进度,又浪费材料。通过对?219.1、?406.4和?610.0 mm规格高频焊管的成型过程建模,仿真分析了薄钢带在整个成型过程的等效应力和最大塑性变形,发现钢带边缘波浪主要出现在粗成型段过弯边辊区域。对弯边辊至2#辊组的钢带边缘的径向位移进行线性拟合分析,得到了钢带边缘波浪的发生趋势随着下山量和弯边辊下移量等参数的变化规律。通过工艺参数匹配的成型仿真计算,确定的成型工艺参数匹配直接用于L245M?406.4 mm×6.0 mm高频焊管的批量生产,节省了钢管试制时间,且综合材耗下降了2%,取得了良好的经济效益。     

前摆式螺旋埋弧焊管机组递送线的控制

前摆式螺旋埋弧焊管机组的钢带递送以中心递送方式为主。指出了前摆式螺旋埋弧焊管机组准确定位递送线的重要性。分析了影响前摆式螺旋埋弧焊管机组递送线位置的主要因素,如原料因素、拆卷和对头的位置、递送机两边的压力差、立辊的位置、成型辊角度等。提出了预防及控制递送线跑偏的具体措施。     

前摆式机组成型器1#、3#辊位置计算

以计算前摆式螺旋焊管机组为例,以带钢的递送边在1#辊的第一个单辊上,自由边在3#辊的单辊上且3#辊在递送边的辊子尽量靠近递送边为原则来设计计算1#、3#辊在底板上的位置。通过设备的尺寸以及钢管成型理论为计算过程提供计算数据。1#、3#辊的位置的确定以1#、3#辊在底板上纵向上离中心线的距离为参照,横向上离底板边沿距离为参照。     

螺旋埋弧焊管成型辊痕的原因分析及控制

 针对螺旋埋弧焊管三辊弯板成型时常见的辊痕缺陷,分析了辊痕形成的原因,并提出相应的改进措施,利用solidworks软件建立了三辊弯板式成型机中成型辊设备和多种成型角螺旋管坯的立体模型,模拟螺旋埋弧焊管在变量仅为成型辊外圆面锥度和钢管成型角情况下（即1#、3#成型辊旋转角为变量）的辊痕情况。对比发现,辊痕深浅与钢管成型角密切相关;同等变量条件下成型角越小,造成的辊痕越深,且同等变量条件下1#辊产生的辊痕深度和面积大于3#辊产生的辊痕。通过不同锥度的成型辊对比,得出了不同成型角度螺旋埋弧焊管适用的最佳成型辊外圆面锥度。     

高钢级螺旋焊管成型应力有限元数值研究

采用三维有限元对高钢级螺旋焊管成型过程的应力分布进行了计算,在此基础上研究了不同钢级、不同壁厚螺旋焊管成型内辊下压量以及成型后应力。结果表明:钢高级螺旋焊管成型后应力在管体分布不均匀,除了自由边及其附近的环向应力,成型后内表面的轴向和环向应力呈压应力分布,外表面的轴向和环向应力呈拉应力分布;板材在弯曲成型过程中,处于三辊弯板区域的成型内辊下方时,成型等效应力最大,经过成型辊后板材发生回弹变形,内外表面等效应力大幅减小,中间部位等效应力略有减小,在经过外控辊时,等效应力不发生明显变化;随着钢级的提高,相同管径的螺旋焊管合适的成型内辊下压量随之增加,不同钢级螺旋焊管成型后内外表面递送边的环向应力都随钢级升高而增大;随着成型板厚度增加,合适的成型内辊下压量减小,递送边的环向应力随厚度增加而减小,轴向应力随板材厚度变化不大。研究成果可为制造低残余应力、高质量螺旋焊管提供借鉴参考。     

浅谈ERW钢管错边缺陷

对ERW焊管生产中错边产生的原因进行了较详细的论述,指出ERW焊管错边产生的主要原因是成型质量不好,挤压辊挤压量过大以及挤压辊磨损及安装不当等。给出了错边缺陷的判定方法,并提出了消除错边的方法和措施。     

前摆式螺旋埋弧焊管机组工艺及调型分析

以某前摆式焊管机组为例,介绍了其工艺布置、成型器结构和原理及成型调型工艺参数.指出了机组成型的调型原则是:前桥的回转中心、焊垫辊的定位中心以及后桥中心线的垂直投影必须与滑台的中心线严格重合;前桥钢带的递送线要严格平行于前桥中心线,后桥中心线必须平行于成型器底座的中心线;成型器内钢管的出管标高应与后桥扶正器、输出辊道等辅...     

螺旋埋弧焊管成型调整数学模型研究

针对目前螺旋埋弧焊管成型调整过程主要依赖操作人员实践经验完成的现状,通过对管线钢材料性能的研究分析,修订了弯曲回弹公式中关于材料屈服强度的取值要求。结合螺旋焊管生产实际,推导出螺旋焊管成型机上压辊压下量与钢带弯曲曲率半径之间的数学关系模型,以及上压辊压差调整的数学关系模型,并分析了数学模型在螺旋焊管荒管调整过程和弹复调整过程中的应用意义和可行性。结果表明,建立的数学模型可操作性强,可为螺旋焊管成型数控调整提供理论参考。     

螺旋埋弧焊管生产线带钢坡口铣削尺寸稳定性分析

为了提高螺旋埋弧焊管生产线上带钢坡口铣削尺寸的稳定性,对坡口尺寸粗调系统（压辊位置粗调系统）稳定性与坡口尺寸微调系统（压辊位置微调系统）稳定性进行综合分析,并对铣边机上颚装置中控制压辊位置稳定性的液压系统（压辊位置粗调系统）进行了优化,实现了线上带钢坡口尺寸的稳定一致,从而为螺旋埋弧焊管成型质量以及焊接质量提供了更有力的保障。     

厚壁螺旋埋弧焊管焊缝反弯试验断裂原因分析

为了探寻厚壁螺旋埋弧焊管焊缝反弯试验断裂的原因,对壁厚21.4 mm的螺旋埋弧焊管焊缝反弯试样断口进行了分析。结果表明,此次反弯试样的断裂主要原因是内焊部位纵向断续分布多处凝固裂纹,尺寸较大夹杂物也在一定程度上破坏了焊缝的韧性,加速了试样的断裂。可通过控制钢管成型角稳定性、保证钢带有效变形量以及调整焊缝形貌变宽变平的方式降低管坯成型残余应力和焊接应力,从而避免内焊凝固裂纹的产生;还可选用杂质含量低的优质碱性焊剂,保证对焊剂进行烘干以及杂质筛除等措施来避免焊缝产生尺寸较大的夹杂物,提升焊缝质量。     

螺旋埋弧焊管成型弯板原理概述

介绍了螺旋埋弧焊管成型弯板的基本原理,指出其弯板原理为四辊弯板,焊管成型弯板过程应按四辊控制设计,其中,0#辊为输入定位辊,1#辊为反弯控制辊,2#辊为正弯控制辊,3#辊为输出定位辊。并对螺旋埋弧焊管成型弯板控制过程的预弯定位、拐点设计、预弯曲率的微调方法等做了阐述。     

大直径螺旋埋弧焊管成型过程中的管形控制及应力补偿

为了更好地控制螺旋埋弧焊管成型质量,提高管形控制精度,针对成型器自身特性、成型角的选择和微调、递送线位置等影响管形的几个关键因素,对螺旋埋弧焊管成型过程中对钢管几何尺寸的影响进行了分析。分析结果表明,成型过程中的管形控制、成型后钢管的应力补偿以及钢管吊装、储存、运输甚至施工过程中的管端保护是提高焊管成型质量的重要控制因素。同时根据分析结果提出了大直径螺旋埋弧焊管在成型过程中管形控制的方法和措施。     

螺旋焊管成形过程的有限元分析

根据螺旋焊管成形过程中板的变形特征 ,以及焊管管壁的层间剪切残余应力 ,提出了一种特殊的单元划分方案。这种方案能在保证一定精度的情况下 ,大大减少单元和节点数 ,从而能在微机上用有限元法对螺旋焊管成形过程进行有限元数值模拟。对多种成形工况的计算结果表明 :(1)钢管的残余应力在焊接前两边比中间大 ,且自由边比递送边大 ;(2 ) 2号辊下压量h对残余应力的影响远大于板宽的影响 ,h越大 ,螺旋焊管成形过程中形成的残余应力越小 ,对于管径D =10 16mm的钢管 ,h =4 80 4mm比较合适 ;(3)螺旋焊管成形过程中形成的残余应力随板宽的增加而减小