无缝模压弯头是根据计算的弯管展开长度下料(见图5—12),将切好的管段放入加热炉中加热,加热至900℃左右,取出放在模具中压制,模具由上模、下模与芯子三部分组成。芯子放入管段中,用压力机压制成形。当弯头管口不圆时需再加热整圆,切去毛边、坡口即成。实践证明,在下料时弯管的长臂要比理论计算加长15%,而短臂比理论计算值应减小4%。
有缝弯头制作。按弯管展开原理,无将钢板下料呈扇形,然后加热,放入模具压制成瓦状(见图5-13),再画线并切去多余部分,修理后将两瓦坡口、组对焊接成弯头。弯头管口不圆时需加热后修整。燃气管道使用的有缝弯管,其焊缝必须探伤合格。这种弯管管壁厚度均匀,耐压强度离,弯曲半径小,适合于加工大管径弯管。
模压弯管要有大量模具,用以加工各种角度、各种管径的弯管,适合批量生产,运输方便,成本低。
模压弯管有定型产品,其他弯管亦可委托加工。当采购或委托加工管弯时,必须注明钢材要求,弯管内、外径与壁厚(应与管子相同),弯曲半径,椭圆率,焊缝探伤要求和弯管角度等。实践中经常发生弯管直径、壁厚与管材不符,弯管角度不符合要求等。这些问题在现场难以解决,将会拖延工期。
弯管角度 | 节数 | 其中 | |
中间节n | 端节 | ||
90° | 4 | 2 | 2 |
60° | 3 | 1 | 2 |
45° | 3 | 1 | 2 |
30° | 2 | 0 | 2 |
4.焊接弯管 当管径较大、管壁较厚或较薄、弯曲半径较小时,采用煨弯方法困难,常采用焊接弯管。其弯曲角度、弯曲半径及弯管组成的节数可根据需要选定,弯曲半径大,弯管组成的节数多,弯管内壁平滑,流体通过时阻力小。焊接弯管的节数,不应少于表5-1规定的节数。焊接弯管是若干节带有斜截面的直管段焊接而成的,每个弯头有若干个中间节和两个端节。中间节两端带斜截面;端节一端带斜截面,长度为中间节的一半。见图5-14。为了减少焊口,常将端节的斜截面直接下料在较长的管子上,这样就减少了两上焊口。
(1)尺寸计算 中间节的背高和腹高分别为A和B,则端节的背高与腹高即分别为 和
,可由下式计算:
式中 ——端节的背高(mm);
——端节的腹高(mm);
R——弯曲半径(mm);
D——管外径(mm);
a——弯曲角度(°);
n——弯管中间节的节数。
按表5-1中的节数,90°、60°及30°焊接弯头端节尺寸可分别按下式计算:
45°焊接弯头端节尺寸可分别按下式计算:
(2)用展开法制作样板 焊接弯头下料应先做样板,用展开法放样,如图5-15所示:
在牛皮纸或石油沥青油毡纸上画直线段1-7等于管外径,分别从1和7两点作直线1-7的垂直线,截取1-1′等于等 、7-7′等于
,连接1′和7′两点得斜线1′-7′。以1-7之长为直径画半圆,把半圆弧分为六等分(等分越多越精确),从各等分点向直径1-7作垂线,与1-7相交于2、3、4、5、6各点,并与斜线1′-7′相交于2′、3′、4′、5′、6′各点。在右边画1-7延长线,截取1-1线段等于管子外圆周长(L=πD),把1-1分成12等分,各等分点依次为1、2、3、4、5、6、7、6、5、4、3、2、1,由各等分点作1-1的垂线,在这些垂线上分别截取1-1″等于1-1′、2-2″等于2-2′,…,7-7″等7-7′。用曲线板连接1″,2″,…,7″…1″,图中带斜线部分即为端节的展开图。在1-1直线段下面画出上半部的对称图与带斜线部分一块构成中间节的展开图。用剪刀将展开图剪下,即成下料样板。
(3)下料与焊接下料时先在钢管沿管子轴线画两条对称的直线,二直线间的弧长等于管子外圆周长的一半。以后将样板围在管外,使样板上的背高线和腹高线分别与管子上已绘出的两条直线重合。沿样板在管子上画出切割线,再将样板翻转180°,画出另一段的切割线,两段间应留出切割口的宽度。如图5-16所示。两个端节另一端不切割,应和直管连在一起,以减少焊口。
焊接弯头各节坡口时,弯头外侧的坡口角度应小些,弯头内侧的坡口角度应大些,否则弯头焊接后外侧焊缝厚,内侧焊缝窄,使弯头出现勾头现象。