厚壁钢管精细化火工煨弯加工工艺

1、厚壁钢管精细化火工煨弯加工工艺摘 要：以成都海洋馆工程为例，通过采用火工煨弯的传统加工工艺，顺利地完成了超大矢高超大直径壁厚钢管的加工制作。该工艺煨弯后钢管的质量满足设计以及相关规程标准的要求，可作为同类工程中类似钢管的加工工艺。关键词：火工煨弯；超大矢高；超大直径；厚壁；钢管1 前言随着现代钢构造技术的高速开展，各种造型独特的钢构造建筑物也应运而生，给工厂的加工制作带来了很大挑战。其中今年本公司承接的成都海洋馆工程，就树立起了一个典范。2 火工煨弯的加工难点针对于火工煨弯的传统加工方法，应用于超大矢高超大直径厚壁的弧形钢管的加工制作实属罕见，其加工难点表达于以下几个方面：1弧形钢管的管径大、

2、管壁厚、矢高大，已大大地打破了常规火工的加工范围；2弧形钢管长度的控制；3弧形钢管圆度的控制；4弧形钢管扭度的控制；5弧形钢管矢高的控制。3 火工煨弯加工工艺3.1 工艺原理利用金属热胀冷缩的物理特征，采用火焰对直钢管一半圆以上局部区域进展加热加热温度控制在9001000之间，加热局部金属膨胀而产生塑性变形。在钢管自然冷却后，塑性变形残留下来，使钢管出现收缩现象，即形成所需的弧形钢管。3.2 工艺流程3.2.1 钢管火工煨弯余量的加放考虑到火工煨弯时，钢管长度收缩余量受到加热温度、加热范围、加热次数等诸多因素的影响，无法准确地进展定量，因此，根据以往的经历，钢管长度在套料时以外弧长度为基准再加

3、放30mm的火工煨弯收缩余量。3.2.2 内隔板、支撑板的装配在火工煨弯前，首先进展内隔板、管口“米字形支撑板的装配，以解决煨弯后钢管圆度的超标问题，从而减少矫正工作量，进步弯管工效。同时，在煨弯过程中，由于钢管内弧的收缩量无法定量，即内隔板也无法准确地进展定位，因此，为了保证煨弯后的装配精度，内隔板暂时按照外弧尺寸进展装配，而且，只要求点焊，以便后续再进展偏位内隔板的调整。3.2.3 胎架搭设及十字基准线绘制1胎架搭设。在胎架搭设过程中，采用水准仪对胎架的高度进展定位，以确保胎架的程度度。否那么，对胎架进展调整。2绘制十字基准线。将钢管放置于胎架上，任意拉出直径EF，找出EF的中点O，然后在

4、管口悬挂线坠，使静止的线坠经过EF的中点O，线坠与钢管的外圆交点C、D即为钢管十字基准线的端点，如图2所示。紧接着采用同样的方法在另一管口找出C、D，弹线CC即外弧基准线、DD即内弧基准线。根据弧长DA=CA=DB=CB以及弦长DA=CA=DB=CB的原理，找出十字基准线中的端点A、B、A、B，然后弹线AA、BB，即侧边基准线，如图3所示。3.2.4 火焰加热区绘制完成上道工序后，采用石笔在钢管管壁居中位置绘制出瓜瓣状烤火加热区，然后以该加热区为始点，分别往端头方向绘制出形状、尺寸一样的加热区。由于弧形钢管矢高较大，要求其相邻加热区的间距为0。同时，为了控制煨弯过程中钢管出现扭曲变形，每个加热

5、区的形状对称于内弧基准线。详细加热区范围的要求如下：2为了确保钢管弧线过渡平缓，每个加热区最大宽度应控制在200mm左右，同时，加热区的长度应大于钢管半圆，且通过侧边基准线10°左右，如图4、图5、图6所示。3.2.5 火工煨弯完成上道工序后，将钢管吊至于程度胎架上，采用中性焰进展火工煨弯，详细烤火规定要求如下：1人员布置。根据对称烤火原那么，钢管左右端头分别布置2人，并且人员分别位于钢管的两侧，如图7所示：2加热温度的控制。根据?钢构造工程施工质量验收标准?GB 50205-2001规定：当零件采用热加工成型时，加热温度应控制在9001000；低合金钢应自然冷却。因此，在火工煨弯过

6、程中，采用红外测温仪对烤火温度进展控制，防止温度过高，使母材金属组织出现过热现象，造成晶粒粗大，使母材塑性、韧性的性能急剧下降。同时，在烤火过程中，钢管应进展空冷，制止采用水、盐水、油等冷却剂对构件进展快速冷却。3烤枪喷嘴至母材外表间隔 的控制。在火工弯管过程中，烤枪喷嘴与母材外表的间隔 要求控制在2225mm的范围内，制止两者之间间隔 太近，使高压氧气吹走母材熔融金属，造成母材外表出现凹坑损伤现象。4外力工装的设置。在火工煨弯时，由于管壁较厚，要求在钢管外外表的中间位置设置工装，借助工装外力，以进步煨弯工效。但设置工装时，应注意控制工装与钢管之间的接触面积应足够大，防止局部压应力过大，造成钢

7、管外表出现内凹。详细工装如图8所示。5单个加热区的烤火顺序。根据对称烤火原那么，两侧人员从单个加热区的内弧基准线位置往侧边基准线方向同步进展烤火，以控制钢管扭曲变形。如图9所示。6钢管长度方向的烤火顺序。在火工煨弯过程中，为了防止钢管局部煨弯过度，给后续的矫正工作带来困难，因此，采用“从端头往中心位置跳烤方式进展烤火，详细如图10所示。7矢高检测以及火工修整。钢管冷却至室温后，对钢管侧边基准线的端点进展拉线，并采用卷尺或者其它量具进展矢高检测，如图11所示。同时，采用专制样板对钢管弧形进展检测。根据检测情况，对于矢高偏向区域，采用“端头往中心位置的方式进展火工修整，直至修整合格注意：每次火工煨弯应在未曾加热的区域进展烤火。4 质量检测钢管煨弯后，工厂质检人员结合监理单位对其弧形钢管的质量进展地样检测，并一致通过质量验收。其质量检测内容如表1所示。5 完毕语在企业设备加工受限的情况下，打破常规，通过技术创新，采用合理的加热顺序、加热方法、工装等工艺方法进展精细化火工