[发明专利]一种大直径厚壁圆管的校圆方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢结构技术领域，具体涉及一种大直径厚壁圆管的校圆方法。

背景技术

在钢结构制造领域，大直径厚壁圆管作为钢混柱在高层楼房中应用越来越多。在制作超高层大直径厚壁圆管构件过程中，上下柱对接的错边不得超过5mm。此种大直径厚壁圆管构件多为钢板卷制、焊接而成，在加工工程中会产生冷作硬化应力和焊接残余应力。当下料取短后，应力开始释放，圆管的管口会在应力作用下由圆形变为椭圆形，管口变形的大直径厚壁圆管无法满足钢混柱的外观要求。目前多采用机械或人工的方式来对管口进行校正，但这种校圆方法不仅费时费力，无法达到圆管的精度需求，还会因校圆方法不对造成废品率提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大直径厚壁圆管的校圆方法，该方法操作简单、效率高，不仅提高了管口校圆精度，还大大降低了废品率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种大直径厚壁圆管的校圆方法，该方法包括以下步骤：

（1）将千斤顶固定到变形管口内部，使其对变形管口内壁进行支撑。通过使用千斤顶在管口内部支撑，对管口内壁有一个沿径向向外的作用力。该千斤顶能够在管口变形位置释放应力的时候，将变形位置校正。

（2）使用圆弧板对变形管口的外圆周进行测量，找出变形位置。具体地说，所述的圆弧板的直径等于圆管外壁直径。通过用圆弧板沿变形管口的外圆周依次进行测量，可以检测出与圆管直径不相符的位置，该位置即为发生形变的位置。用圆弧板测出变形管口外圆周上的最凸处，根据测量结果和经验分析，确定该最凸处为变形位置。

（3）根据变形位置确定加热位置，用烘枪对加热位置进行加热，同时使千斤顶沿径向向外推变形管口内壁。通过用烘枪对加热位置进行加热，能够使该位置的应力沿正确的方向进行释放。冷作硬化应力和焊接残余应力沿正确的方向释放后，在千斤顶的配合下，形变位置才能恢复原形。根据多次实验数据可知，正确的加热位置是管口变形位置相对的内壁上的位置，也即和最凸处相对的内壁上。

（4）当加热位置温度达到一定温度后，停止加热，将其进行冷却。具体地说，所述的一定温度的范围为650℃~800℃。根据多次实验数据可知，只有将变形管口内壁上的加热位置加热到这个温度范围之内时，才能够使变形位置的应力沿正确方向释放，不会因加热温度过高或过低造成校圆失败，使管口变形更加严重。优选的，所述的一定温度为650℃。当加热到650℃时，应力已经足够释放，再继续加热基本上不会再发生太大的变化，加热到650℃，也不会造成能源的浪费。

（5）当加热位置冷却到室温时，取下千斤顶，完成校圆。将加热过后的变形管口自然冷却到室温后，再取下千斤顶，管口位置即可恢复原状，校圆过程完毕。

进一步的，步骤（3）中所述的用烘枪对加热位置进行加热的具体过程是：

a.     根据圆管管壁的厚度确定加热线宽度。选择合适的加热线宽度，对应力释放过程十分重要。优选的，所述的加热线宽度为圆管管壁的厚度。通过以圆管管壁的厚度为标准进行加热，可以使管口变形位置的应力得到很好地释放，从而保证校圆结果的准确性，提高圆管质量。

b.     根据加热线宽度，选定第一段加热位置，用烘枪对第一段加热位置进行加热。

c.      对第一段加热位置完成加热后，在距离第一段加热位置50mm处，选定第二段加热位置，用烘枪对第二段加热位置进行加热。根据多次实验数据可知，对于一个变形位置，一般分两段进行加热即可完成校圆过程的加热。以圆管管壁的厚度为基本单位，将加热位置分为两个基本单位，且两个基本单位之间有50mm的直线距离。通过这样的方式来加热，能够保证变形管口应力的充分、准确释放，从而保证校圆结果的准确性。

 由上述技术方案可知，本发明通过烘枪火焰加热与千斤顶共同作用，解决了机械校正和人工校正过程中存在的技术难题，使变形管口的应力得到正确、充分的释放，从而保证了变形位置的正确恢复和圆管精度，降低了废品率。

附图说明

图1是本发明的工作流程图；

图2是本发明的原理示意图。

其中：

1、圆弧板，2、烘枪，3、千斤顶，4、圆管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种大直径厚壁圆管的校圆方法，该方法包括以下步骤：