弯头壁厚改变与冲压弯头工艺焊接

发布时间：2019-07-15

弯头壁厚改变后，管系中支吊点荷载也会发生变化。由计算结果可以看出，抽汽管道弹性支吊点热态变化率达到15％，而疏水管道热态荷载变化率没有超过5％，两者的差别主要是由于管道内介质不同。由于疏水管道介质为水，弯头重量在整个管系中的比重比较小，重量改变不会对管系支吊点荷载造成太大变化。但是抽汽管道介质为蒸汽，密度较小，弯头重量在管系中的比重比较大，壁厚发生变化，会造成管系支吊点荷载发生变化。但是不论荷载变化量如何，管系中弹簧支架均会发生弹簧跳号的现象。

弯头壁厚改变前后，管系中弯头处的一次应力和二次应力计算结果。弯头壁厚增加之后弯头处的一次应力大部分呈减小趋势，而二次应力呈增大趋势，但是一次应力和二次应力的变化量均没有超过20％。根据规范，在不考虑偶然荷载的情况下，管系的一次应力应由管道内压、自重和其他持续荷载决定。在内压不变，没有外部荷载情况下，壁厚增加、应力加强系数减小，会造成弯头的一次应力降低。个别点由于弯头壁重量增大，抵消了应力加强系数减小带来的影响，使得一次应力略微上升。而二次应力在没有其他循环荷载的影响下主要由热膨胀造成在横截面上产生的合力矩造成。由于弯头的壁厚增加，弯头的柔性系数K值减小，使得在横截面上产生的力矩增加，所以二次应力会增加。

弯头壁厚改变使得管道对设备接口的推力和推力矩发生变化，这里主要讨论管道对高加接口的影响。由计算结果可以看出，由于弯头壁厚增加，在热态下合力和合力矩都会增加，增加幅度大的达到52.18％，小的也有14.76％。其原因是由于弯头柔性系数的变化。柔性系数表示弯管相对于直管在承受弯矩时柔性增大的程度，其数值等于在相同变形条件下，按照一般弯曲理论求出的弯矩与考虑了弯管截面扁平效应时求出的弯矩之比值。

冲压弯头生产工艺：

1、冲压可加工出尺寸范围较大，形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁，覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

2、冲压时由于模具了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征。

3、冲压弯头冲压加工的生产，且操作方便，易于实现机械化与自动化，这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能一个冲件。

4、冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

冲压弯头进行焊接：

1、冲压弯头焊后硬化性较大，轻易产生裂纹。若采用同类型的冲压弯头焊接，进行300℃以上的预热和焊后700℃左右的缓冷处理。若焊件不能进行焊后热处理，则应选用冲压弯头焊条。

2、为防止因为加热而产生睛间侵蚀，焊接电流不宜太大，比碳钢焊条较少20%左右，电弧不宜过长，层间快冷，以窄焊道为宜。