[发明专利]弯头的隧道法热推制造工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种弯头的制备方法，尤其涉及一种弯头的隧道法热推制造工艺方法。

背景技术

弯头是工业管路附件中最常见、数量最多、用途最广的受压元件。弯头制造工艺的拙与劣，优与差直接影响着管件制造企业的经济效益与生存大计。所以担负着管件制造业的同行业厂家无不为此煞费苦心，在弯头制造工艺的改进方面深下功夫。现有的弯头制造工艺有：(a)热压弯制工艺；(b)中频热推工艺；(c)冷压弯制工艺；(d)冷推工艺；(e)Half式热压焊接弯头工艺(两瓢焊)；(f)斜截式焊接弯头工艺(虾米腰)。其中，冷压弯制工艺和冷推工艺只局限于某些较低要求或某些特别指定材料情况下的弯头加工；Half式热压焊接弯头工艺(两瓢焊)和斜截式焊接弯头工艺(虾米腰)是专指由钢板来制造有缝弯头，其工况与本发明设计的弯头制造工艺方法使用环境相距甚远。

热压弯制工艺实际上是一种外模冲压工艺，它是利用一段直径与成品相等的无缝钢管，两端因工艺需要截成斜口，在热状态下利用上、下模合拢而成。这中工艺在弯头壁厚与直径比值在不足1∶15时(即中厚壁弯头)热压弯头制造工艺有利用价值，而且弯头壁越厚优势越明显。所以热压弯头在使用A335P22、12Cr1MoV、ST45.8/III、A106B材料时已被广泛应用，原来的电站主蒸汽和主给水管道弯头就属于这一类。但是，当弯头壁厚与直径比值超出1∶15时，(即中薄壁弯头)，热压工艺就出现了明显的缺陷。弯头中性层(弯头的半径处)容易出现错边，两端部有明显的凹陷，这就需要大量的整型工艺或补焊工艺来弥补缺陷，致使生产效率降低，弯头外形不美观。

中频热推弯头属内模制造，投料时可以用锯床切割，不必截成斜口。利用感应圈的距离和密度、芯头的弯曲度，可以调节某一局部的阻力，从而控制弯头每一处的壁厚。一个成熟的模具与坯料、加热功率与推力的组合，可以减少后续整形工艺，甚至取消整形工艺和表面处理工艺，可直接机加坡口，出成品，所以中频热推弯头被广泛应用于电力、石油、天然气、石化等行业，成为到目前为止推广最多的工艺。但是中频热推弯头在制造过程中存在扩大直径、金属机械性能受损失的现象，所以在工程施工条件要求较高的场合下不被看好。另外，中频热推弯头受制于模具、坯料、变压器、可控规中频电源装置、液压系统、循环水冷却系统等综合环境的约束，其中任何一个环节出现问题，将有可能导致以下方面的失败：(1)出力不够，系统受损，即压力达不到工作要求，液压系统元件受损；(2)中频感应加热温度不够时，会导致弯头推制不成功；(3)焊缝或芯头折断；(4)穿梆，即原材料的一端插入另一段的内部；(5)弯头壁厚减薄至极限值；(6)推裂，即弯头的一端出现裂口，导致整个弯头裂开。所以在需求时间较紧情况下安排中频热推弯头的生产，往往比较被动。

有鉴于此，本发明设计人在弯头传统的热压工艺和中频热推工艺基础之上，不断研究试验，成功设计出本发明的弯头的隧道法热推制造工艺方法。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种弯头的隧道法热推制造工艺方法，适用于各种壁厚弯头的制造，更适合壁厚与直径比在1∶9～1∶12的中度壁厚弯头的制造；材料利用率高，工艺设计合理，成本较低；劳动强度和作业危险降低；弯头外形较好，表面光滑，后续整形工艺减少，整体壁厚较均匀，热变形时金属本身只受到挤和压的作用，金属微观晶粒得到细化，金属机械性能得到加强；适用于大批量生产。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明弯头的隧道法热推制造工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备坯件；(2)坯件加热；(3)向加热坯件内装填内模、楔铁和撑口模；(4)将装填有内模、楔铁和撑口模的加热坯件放置在隧道模具内；(5)通过液压缸将装填有内模、楔铁和撑口模的加热坯件沿着隧道模具内壁由隧道模具一端热推向隧道模具另一端，使加热坯件成型为弯头；(6)液压缸退出隧道模具；(7)将热推成型的弯头由隧道模具内取出放置到液压机下进行横压，并取出内模、楔铁和撑口模；(8)将取出内模、楔铁和撑口模的热推成型弯头送至压力机下进行两端整形，使弯头端部圆度达标，成为半成品弯头；(9)将半成品弯头放入热处理炉中进行热处理；(10)对热处理后的半成品弯头进行表面处理；(11)对经过表面处理后的半成品弯头进行检测；(12)对检测后合格的半成品弯头进行机加工；(13)对经过机加工的半成品弯头进行外观和几何尺寸检验；(14)对经过外观和几何尺寸检验的半成品弯头进行喷砂和涂漆，成为成品弯头；(15)将成品弯头进行包装入库。