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薄壁不锈钢管弯管过程中椭圆度的变化与控制—百度百科

发布时间:2022-08-02 点击次数:1492

薄壁不锈钢管用作换热管时,弯管截面的椭圆度必须严格控制,否则弯管和凸出部位的表面金属极易受到磨损而泄漏。那么,下面我们一起来了解薄壁不锈钢管弯管过程中椭圆度的变化与控制。

薄壁不锈钢管弯管过程中椭圆度的变化与控制—百度百科.png 

1、椭圆度变形分析

薄壁不锈钢管在外力矩M作用下弯曲时(如图1),弯曲变形区的外侧材料受到切向拉伸而伸长,内侧材料受到切向压缩而缩短。由于切向应力δx和应变εx沿着管材端面的分布是连续的,故当弯曲过程结束,由拉伸区过渡到压缩区,在其交界处一定存在着一层纤维,它的长度等于管道的原始长度,即该层纤维的应变εx=0,此纤维层称为应变中性层。

薄壁不锈钢管弯管过程中椭圆度的变化与控制—百度百科.png 

2、椭圆度变形控制

控制不锈钢管椭圆度畸变的常见方法有2种:

(1)在弯曲变形区用芯棒支撑端面,防止端面产生畸变。芯棒有刚性芯棒和柔性芯棒两种。对于大曲率半径弯管,宜选择柔性芯棒,这种芯棒是由多节段芯棒组装而成,各节段之间用类似于万向联轴结构,它在一定范围内可任意地相对转动。弯曲过程中,柔性芯棒可随管道的变形而自由弯曲,故防止端面畸变的效果较好,且弯曲后从管内取出也很方便,适用于滚弯法控制椭圆率,但缺点是制造麻烦。常用的刚性芯棒为圆头式芯棒,形状圆柱体,端部为半球形,结构简单、易于加工制作。

 

芯棒的直径略比薄壁不锈钢管内径小0.5~1.5mm,使用模具钢制作,并经过热处理提高表面的硬度和耐磨性。使用芯棒时,将与相应管道规格配套的芯棒插入管内部,芯棒位置比弯管起弯面再伸入一段距离e(如图2所示),并涂抹润滑油,减小芯棒和管壁内侧的摩擦,防止划痕的产生。

薄壁不锈钢管弯管过程中椭圆度的变化与控制—百度百科.png 

此时,由于芯棒在管道内部,使弯管外侧的管壁向中性层的变形受到阻碍,弯管截面的椭圆变形得到控制。若芯棒伸入的距离过多,弯曲时管壁外侧拉伸严重,壁厚减薄增加,且容易拉伤管道内壁,产生划痕、损伤芯棒表面;若芯棒伸入距离不足,弯管外侧壁厚的变形空间增大,椭圆变形严重,起不到芯棒的作用。因此,需要在控制椭圆变形和壁厚减薄之间,找到合适的芯棒伸入距离e,以保证弯管的质量。


(2)在薄壁不锈钢管内填充颗粒状介质,以代替芯棒,这种方法的应用较为容易,且比较广泛,多用于小批量的弯管生产。

薄壁不锈钢管弯管过程中椭圆度的变化与控制—百度百科.jpg 

以上就是薄壁不锈钢管弯管过程中椭圆度的变化与控制,弯管过程中椭圆度变形的因素是在两个联合作用力下,弯曲变形区的外侧材料受到切向拉伸而伸长,内侧材料受到切向压缩而缩短,管子横截面发生变形,那么管口将近似为椭圆形。因此,需要在弯曲变形区用芯棒支撑端面,还可以在薄壁不锈钢管内部填充颗粒状介质,以代替芯棒。


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