不锈钢短半径180°弯头制造工艺研究.pdf

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1、No．2《大型铸锻件》March2ol1HEAVYCASTINGANDFORGING不锈钢短半径180。弯头制造工艺研究宋树康(中国第二重型机械集团公司重型压力容器与核电技术研究所，四川618013)摘要：根据热推制弯头壁厚不减薄理论，结合中频感应加热推制中小规格不锈钢无缝弯头的工艺特点和难点，通过设计合适的空心~心-4-1-模并采用芯模内孔通水冷却使芯模内壁保持在较低温度区，解决了中频感应加热推制过程中成型芯模的热强度问题。关键词：不锈钢；弯头；热推制中图分类号：TG942文献标识码：BManufacturingProcessResearchof180

2、。ShortRadiusBendingElbowforStainlessSteelSongShukangAbstract：Accordingtothetheoryofnoreductionsofwailthicknessforbendingelbowbyinductionheating，andwiththecharacteristicsanddificultiesofmanufacturingformediumandsmallscalestainlesssteelseamlessbendinge1bowbymediumfrequencyinduction

3、heating，theproblemthathightemperaturestrengthofhollowcoremoulddeclinesduringmediumfrequencyinductionheatinghasbeensolvedbyfeasibledesignofcoremouldandinnerboreinlowtem—peraturerangewithwatercooling．Keywords：Stainlesssteel；elbow；Inductionheating短半径弯头，俗称急弯弯头或者1D弯头，广中、小规格弯头制造的工艺难题。泛

4、用于石油、化工、电力、冶金、锅炉等行业的设备1典型产品规格及主要技术要求和管路配管中，材料大多采用奥氏体不锈钢。目前生产这类产品常用的工艺有三种，一是在管坯典型产品的材料为00Crl7Nil4Mo2，尺寸为内充高压油，用专用挤压机挤压成型，该工艺适用180。76：×5一R63．5，见图1。弯头成型后要于壁厚薄的产品，壁厚一般只有0．2rnlTl～2Inn，用求壁厚减薄量≤12．5％，即最小壁厚为4．375于房屋等建筑工程中；二是中频感应加热推制成Inn，外表面经100％液体渗透检查，要求无线形型，适用于中、厚壁产品；三是在通用压力机上用专缺陷。用模具压制

5、成型，具有效率低、质量差的缺点。中频感应加热推弯工艺是我国20世纪80年代后期逐步发展起来的弯管成型新工艺，具有生产效率高、椭圆度小、壁厚均匀等优点，特别适用于质量要求高、批量大的产品，普遍应用于碳素结构钢、低合金钢和铝材等弯头的制造。但是，对于不锈钢中、小规格弯头的制造，由于芯模的高温热强度不够，使得很难用此工艺制造中、小规格不锈图1弯头示意图Figure1Thesketchforbendingelbow钢弯头。本文根据热推制弯头壁厚不减薄理论，结2工艺难点分析合中频感应加热推制工艺的特点和难点，通过180。76-4-设计空心芯模成功弯制不锈钢短半径均

6、匀壁厚一。1．：×5-R63．5弯头背弧长度=180。弯头，成功解决了不锈钢、高温合金钢等材料319mlTl，内弧长度L2=80mm，Ll／L2=3．99，即外弧是内弧长度的3．99倍。从直管到弯管，要使坯收稿日期：2Ol0～l2—03管的内弧线压缩，在压缩变形的同时还要弯曲变作者简介：宋树康(1953一)，男，高级工程师，主要研究方向：锻压形才能成为产品。采用传统工艺不可能成型，即工艺、管道、管件成型技术及核电技术。4《大型铸锻件》No．2HEAVYCASTINGANDFORGINGMarch20ll使成型，也达不到技术条件要求。作用，使管坯产生径向扩

7、张和内弧轴向压缩弯曲中频感应加热推制弯头虽具有椭圆度小、壁变形。推制原理请见图2。厚均匀、外观质量好等优点。但是，热推制不锈钢3．2空心芯模设计弯头有下述技术难点：芯模温度控制在芯模材料热强度的允许范围(1)由于奥氏体不锈钢无磁性，磁场反应弱，内，特别是感应圈处。由于高温合金4Cr25Ni20中频感应加热奥氏体不锈钢材料时感应电流小、在982％的抗拉强度只有60．7MPa，因此，解决好升温慢。O0cr17Ni14M02钢变形温度较高，一般中、小规格推制弯头芯模的热强度问题，是成功完J宜在950～1050％。成产品成型的关键。(2)GB／T14976高精度

8、级钢管的壁厚偏差根据实践经验和理论计算，将芯模设计成空为：：。2．5，即钢管公称