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| 焊接弯头 |
焊接弯头即为“虾米弯”，它可在管道上或钢板上切割下料后焊制而成，其规格可为很大。弯的节数与弯曲半径由制作者自由确定。焊接弯不很圆顺，两者的弯曲半径均不大，一般为管道直径的1倍左右。
基本内容
中文名：焊接弯头
分类：Sch5s、Sch10s
外文名：The welding elbow
即为：即为“虾米弯”
分类
焊接弯头的分类方法，按它的曲率半径来分，可分为长半径弯头和短半径弯头。长半径弯头指它的曲率半径等于1.5倍的管子外径，即R=1.5D.短半径弯头指它的曲率半径等于管子外径，即R=D。公式中的D为弯头直径，R为曲率半径。最常用的是为1.5D的弯头，如果在合同中没有注明是1D或者1.5D，那么是要优化选用1.5D的。我国最常用的执行标准有GB/T12459-2005，GB/13401-2005,GB/T10752-1995.
压力等级分类
若按压力等级来分，大约有十七种，和美国的管子标准是相同的，有：Sch5s、Sch10s、Sch10、Sch20、Sch30、Sch40s、STD、Sch40、Sch60、Sch80s、XS；Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS，其中最常用的是STD和XS两种。按弯头的角度分，有45°弯头，有90°弯头和180°弯头。这样一来弯头的种类是很多的，定货时定单常采取如下表示方法：如"LR STD 90° 8"，表示长半径，压力等级为STD，90°的8"弯头；又如，"SR XS 45° 4"表示短半径，压力等级为XS，45°的4"弯头。以上为弯头的大概分类情况。 三通，一般有两种。三个口直径相等的为等直径三通，两端直径相同，但汇流端直径与其它两个直径不同称为异径三通。表示方法如下：对于等径三通，比如"T3"三通则表示外径是3英寸的等径三通。对于异径三通，比如"T4×4×3.5"表示同径为四英寸异径为3.5英寸的异径三通。压力等级和弯头的压力等级都是一样的，其规格范围也是一样的。
大小头，也是这个分法。大小头的表示方法是大头直径乘以小头直径，例如"8×6"表示大头直径是8英寸，小头直径是6英寸的大小头。
焊接弯头的材质划分
碳钢: ASTM/ASME A234 WPB、WPC
合金: ASTM/ASME A234 WP 1-WP 12-WP 11-WP 22-WP 5-WP 91-WP911、15Mo3 15CrMoV、 35CrMoV
不锈钢:ASTM/ASME A403 WP 304-304L-304H-304LN-304N
ASTM/ASME A403 WP 316-316L-316H-316LN-316N-316Ti
ASTM/ASME A403 WP 321-321H ASTM/ASME A403 WP 347-347H
低温钢:ASTM/ASME A402 WPL3-WPL 6
高性能钢: ASTM/ASME A860 WPHY 42-46-52-60-65-70
结构
焊接弯头的外表
作为焊接弯头的外表来说，那么我们说一下焊接弯头的外表吧。 焊接弯头的外表都是固定的，当然，一般焊接弯头的外表都是根据钢管的不同而进行选择焊接弯头的不同知识，所以来说，为了保障焊接弯头的外表，通常钢管进来以后，如果没有被院子之中的雨水冲洗过，那么焊接弯头经过高温的推制，一般焊接弯头的外表都是出现了蓝色，当然， 如果被雨水冲洗过，我们在进行经过高温进行加热，所加热出来的焊接弯头的表面颜色都是红色的。但是整体来说，我们保证钢管不被雨水冲洗是很难的，因为就是夏天院子之中被雨水有雾水冲洗过以后，那么所推制出来的焊接弯头的表面也是红色的。
制作方法
技术要求
几何尺寸包括外径、内径、壁厚。还要求控制曲率半径。比如半径长度为1.5D，那么曲率半径必须在所要求的公差范围之内。由于这些管件大多数用于焊接，为了提高焊接质量，端部都车成坡口，留一定的角度，带一定的边，这一项要求也比较严，边多厚，角度为多少和偏差范围都有规定，几何尺寸上比管件多了很多项。表面质量和机械性能基本和管子是一样的。为了焊接方便，和被连接的管子的钢种是相同的。第四，就是所有的管件都要经过表面处理，把内外表面的氧化铁皮通过喷丸处理喷掉，再涂上防腐漆。这既是为了出口需要，再者，在国内也是为了方便运输防止锈蚀氧化，都要做这方面的工作。第五，就是对包装的要求，对于小管件，如出口，就需要做木箱，大约1立方米，规定这种箱子中的弯头数量大约不能超过一吨，该标准允许套装，即大套小，但总重量一般不可超过1吨。对于大件就要单个包装，像24〃的就必须单个包装。另外就是包装标记，标记是要注明尺寸、钢号、批号、厂家商标。在管件上要打上钢印，并附有装箱单和质保书等文件。
生产工艺
焊接弯头生产的工艺流程，若做长半径弯头，要先选定规格，提出管料。扩径率，通过理论计算，一般扩径率在33%－35%之间，倒推回去。短半径219mm的一般的扩径率为50%.选好原料后，按弯头规格下料，再考虑曲率半径， 比如，90°的弯头，通过其曲率可以算出下多长料可加工出90°的弯头。通过理论计算可算出，然后以该长度为定尺进行切断。最后把料进行热推制。推制机大家可能都看过，实际很简单。它是一个牛角状芯头或芯棒，芯棒由细变粗，推制过程是一个扩径带弯曲的过程。后边有支撑，把下料管段穿入芯棒，后边有一牌坊架将芯棒固定。中间有一小车，小车有的通过液压传动，有的通过机械传动即丝杠传动，然后往前推小车。小车推着管子顺着芯棒往前走，芯棒外有一个感应圈，把管子加热，加热好，然后小车把管子推下，就加工好一个。推好后，弯头要就此热状态下进行整形。因为有的弯头处理不当后，就会扭曲，这是不允许的。另外，推头后一般都是前端外径大，要通过整形模进行整形。整形模实际上是一个压力机，要有一套模具，两个半圆弧，上下各一个。整形后的外径就达到了成品的尺寸要求了。壁厚就以来料的壁厚进行控制。弯头和管子的壁厚公差都是相同的，均为±12.5%.在推制过程中，正常情况下壁厚不应当发生变化，但如果因为工具原因，有的地方会发生减壁现象，所以一般提料时，壁厚要加一些余量，如弯头是8.18mm的壁厚，一般都提8.5mm左右的管子，防止在推制时由于局部减厚而超差。整好形后，弯头的外径、壁厚尺寸都达到了要求。下面就进行精整工序，经过喷丸处理，把弯头内外表面的氧化铁皮去除，把两端进行坡口处理以便于焊接。再经过检查、打钢字、喷涂漆、包装等工序后，就可以出厂了。以上是24〃以下以无缝钢管作为原料的弯头生产方法，超过24〃以后即600mm以上的，最大弯头在2.032米~2.80米之间，是用钢板做的。把钢板按要求裁成料后，像UOE成型，也是通过冲模冲压冲成圆形。有两半然后再拼合、焊接。由于焊缝的存在，所以要进行无损探伤。由于有焊接应力的存在，所以还要进行热处理。焊接弯头多了两道工序：一是探伤，一是热处理。其他程序相同。
三通的生产工艺也基本是如此。要根据三通的不同规格进行下料。下料后先要喷砂，要在成形前将表面的氧化铁皮去除。成形则采用液压鼓胀法成形。有模具，模具底部平直，上边有凸缘孔。将管子放入后，管子用液压缸固定，两边充入液体向内凸胀，把管挤成"凸"字形，再把凸起处从适当位置切除，也打成坡口。它要经过两次喷丸处理。由于加工过程中，有加工硬化，所以也需要热处理。管件的生产工艺流程就是这些情况。
需要再说明的是切断，要求一定采用切管机，再有锯床，大一些的规格就采用火焰切割。无论采用什么方法，一定要保证管端平直、无毛刺、定尺准确。否则，在推制过程中，管端容易破裂。推制这方面的技术问题，在于工具设计。若设计的好，推出来的型比较正，基本符合要求。有的废品较多，主要是由于工具问题。设计主要是凭经验。还需要有经验的工人不断修磨，才能投入正常使用。工具很重要。另外，推制都采用液压的推制方法。液压推制速度可调。大弯头与小弯头的推制速度是不同的，加热速度也不相同。另外用液压推制的变形也比较平稳。机械推制的方法已经不很多了，加热也比较重要。老式的加热采用煤气炉，把管子加热，都改用中频加热。约在70年代以后我国的这种加热方式才过关。这种方法温度比较好控制，加热也比较均匀。通过调节线圈的个数来控制加热温度。若是烧咀，就不太好控制。另外推制前要预热。芯棒预热后再固定管子。中频加热技术的采用对弯头生产是很大的进步，产量、质量都有很大提高。
工艺流程
无缝弯头:弯头是用于管道转弯处的一种管件。在管道系统所使用的全部管件中，所占比例最大，约为80%。通常，对不同材料或壁厚的弯头选择不同的成形工艺。制造厂常用的无缝弯头成形工艺有热推、冲压、挤压等。
热推成形
热推弯头成形工艺是采用专用弯头推制机、芯模和加热装置，使套在模具上的坯料在推制机的推动下向前运动，在运动中被加热、扩径并弯曲成形的过程。 热推弯头的变形特点是根据金属材料塑性变形前后体积不变的规律确定管坯直径，所采用的管坯直径小于弯头直径，通过芯模控制坯料的变形过程，使内弧处被压缩的金属流动，补偿到因扩径而减薄的其它部位，从而得到壁厚均匀的弯头。
热推弯头成形工艺具有外形美观、壁厚均匀和连续作业，适于大批量生产的特点，因而成为碳钢、合金钢弯头的主要成形方法，并也应用在某些规格的不锈钢弯头的成形中。
成形过程的加热方式有中频或高频感应加热（加热圈可为多圈或单圈）、火焰加热和反射炉加热，采用何种加热方式视成形产品要求和能源情况决定。
冲压成形
冲压成形弯头是最早应用于批量生产无缝弯头的成形工艺，目前，在常用规格的弯头生产中已被热推法或其它成形工艺所替代，但在某些规格的弯头中因生产数量少、壁厚过厚或过薄。
产品有特殊要求时仍在使用。弯头的冲压成形采用与弯头外径相等的管坯，使用压力机在模具中直接压制成形。
在冲压前，管坯摆放在下模上，将内芯及端模装入管坯，上模向下运动开始压制，通过外模的约束和内模的支撑作用使弯头成形。
与热推工艺相比，冲压成形的外观质量不如前者；冲压弯头在成形时外弧处于拉伸状态，没有其它部位多余的金属进行补偿，所以外弧处的壁厚约减薄10%左右。但由于适用于单件生产和低成本的特点，故冲压弯头工艺多用于小批量、厚壁弯头的制造。
冲压弯头分冷冲压和热冲压两种，通常根据材料性质和设备能力选择冷冲压或热冲压。
冷挤压弯头的成形过程是使用专用的弯头成形机，将管坯放入外模中，上下模合模后，在推杆的推动下，管坯沿内模和外模预留的间隙运动而完成成形过程。
采用内外模冷挤压工艺制造的弯头外形美观、壁厚均匀、尺寸偏差小，故对于不锈钢弯头特别是薄壁的不锈钢弯头成形多采用这一工艺制造。这种工艺所使用的内外模精度要求高；对管坯的壁厚偏差要求也比较苛刻。
中板焊制
用中板用压力机做成弯头剖面的一半，然后把两个剖面焊接到一起。这样的工艺一般用来作DN700以上的弯头的。
其它成形
除上述三种常用的成形工艺以外，无缝弯头成形还有采用将管坯挤压到外模后，再通过管坯内通球整形的成形工艺。但这种工艺相对复杂、操作麻烦，且成形质量不如前述工艺，故较少采用。
技术参数
弯头英文对照表
弯头 elbow
异径弯头 reducing elbow
带支座弯头 base elbow
长半径弯头 long radius elbow
短半径弯头 short radius elbow
长半径180°弯头 long radius 180°elbow
短半径180°弯头 Short radius180°elbow
带侧向口的弯头（右向或左向） side outlet elbow (right hand or left hand)
双支管弯头（ 形） double branch elbow
卫生级快装弯头Stainless quick elbow
不锈钢弯头Stainless elbow
螺纹弯头threaded elbow
快装弯头 quick elbow
90°弯头 90°Elbow
承插焊弯头 socket welded elbow
螺纹弯头 threaded elbow
执行标准
日本标准
标准号 描述
JIS B2311 通用钢制对焊管件
JIS B2312 钢制对焊管件
JIS B2313钢板制对焊管件
JIS B2316 钢制承插焊管件
管件执行标准之美国标准：
标准号 描述
ASME/ANSI B16.9 工厂制造的锻钢对焊管件
ASME/ANSI B16.11 承插焊和螺纹锻造管件
ASME/ANSI B16.28 钢制对焊小半径弯头和回头弯
ASME B16.5 管法兰和法兰配件
MSS SP-43 锻制不锈钢对焊管件
MSS SP-79 承插焊异径插入件
MSS SP-83 承插焊和螺纹活接头
MSS SP-97 承插焊、螺纹和对焊端的整体加强式管座
电力标准
标准号 描述
GB2000火电发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册
DL/T515-93电站弯管
D-GD87-1101 管道零件及部件典型设计
管件执行标准之化工标准：
标准号 描述
HGJ514碳钢、低合金钢无缝对焊管件
HGJ528 钢制有缝对焊管件
HGJ10 锻钢制承插焊管件
HGJ529 锻钢制承插焊、螺纹和对焊接管台
HGJ-44-76-91 钢制管法兰、垫片、紧固件
HG20592-20635 钢制管法兰、垫片、紧固件
中石化标准
标准号 描述
SH3406 -1996石油化工钢制管法兰
SH3408 -1996钢制对焊无缝管件
SH3409-1996 锻钢制承插焊管件
SH3410 -1996锻钢制承插焊管件
SH3065-1994石油化工管式炉急弯弯管技术标准
国家标准
标准号 描述
GB12459-2005 钢制对焊无缝管件
GB/T13401 钢板制对焊管件
GB/T14383 锻钢制承插焊管件
GB/T10752-1995船用钢管对焊接头
GB/T17185-1995钢制法兰管件
管件执行标准之中石油标准：
标准号 描述
SY/T0510-1998 钢制对焊管件
SY/T5257-2004 钢制弯管
02S403 钢制管件国家建筑标准
船用标准CB/T3590-94 铝黄铜弯头[1]