锅炉管件制造工艺特点.pptVIP

9 章 锅炉管件的制造工艺特点 工艺过程：弯管和焊接 9.1 管件的划线与下料 根据管件长度；考虑管料的拼接；焊缝位置要求（限制：需避开弯头、支架、夹持件、吊架等）； 管料的拼接应满足（1）充分利用材料，减少废料又减少拼接焊缝； （2）不同锅炉，工作条件不同，拼接要求不同； ①火管锅炉：L≤4000，允许有一个拼接焊缝； L＞4000，有两个焊缝，接管长度≮300； ② 表9-1，水管锅炉管件允许的拼接焊缝 ③对于每排蛇形管全长每4m允许有一个拼接焊缝，拼接管子长度一般≮2.5m,最短长度≮500mm（中、低压锅炉≮300mm）。 （3）管子的拼接焊缝应位于管子的直段部分，焊缝中心至起弯点或支架边缘距离：高压锅炉≮100，中、低压锅炉≮80mm，锅炉范围内管道管子外径+30mm。 下料：锯床、切管机、火焰切割再进行端面机械加工，端面倾斜度应满足拼接焊接要求。 9.2 管子的弯曲 一、管子弯曲应力的分析 管子受外力矩M作用而弯曲，中性轴外侧管壁受拉应力（σ1），减薄； 内侧受压应力（σ2），增厚； 同时合力FN1 、FN2使管子截面发生变形，自由弯曲，成为近似椭圆（图9-2a）； 如用半圆槽弯管模弯曲，则内侧基本保持半圆形，而外侧变扁（图9-2b）。 椭圆度 除产生椭圆度外，内侧管壁在压应力下，还会失稳形成波浪形（驺纹）椭圆度大小，起驺严重程度~相对壁厚s/D、相对弯曲半径R/D有关,弯曲半径R愈小，管子直径D大，管壁厚度s越薄，管子在弯曲处横截面积扁的更严重，挂表、管子外侧减薄愈显著，内侧更易出现波浪形驺纹。 中、低压锅炉管子弯曲半径 尽量采用较大弯曲半径R≥3.5DW ,最小R =1.5DW ; 二、机械冷态弯管 按外力作用方式：压弯、滚弯、拉弯（拉拔式） 有芯弯管（插入固定芯棒图9-4） 一般冷态弯管过程 有芯弯管 芯棒保证弯管质量关键。 芯棒形式5种；普通圆柱形、勺式成型芯棒、链节式芯棒、软轴式芯棒、球节式芯棒。 2. 反变形弯管（图9-10） 为克服芯棒法弯管不足（芯棒与管子摩擦，管子被拉毛，芯棒磨损，复杂）用半圆形槽模盘弯管时，内侧基本圆形，管子变扁主要发生在外侧。如预先使外侧受到反向变形而向外凸出，以抵消管子弯曲变形时产生的椭圆度，则可使管子横截面回复到圆形截面，这是反变形的依据。 理论上只要反变形槽尺寸适当，弯曲部分的椭圆度可将到零。 压紧轮具有反变形槽。 三、 机械热态弯管 冷态弯管 设备功率不足（直径大或壁厚较大）；或被弯管子不允许冷弯如高合金钢管；大直径管道弯曲及各种急弯头的制造工作。 大型弯管机热态弯管 预先加热，然后送到大型弯管机上弯管；主要优点：可弯制各种钢材（包括淬火倾向较大的合金钢）的大直径管道。 2. 火焰加热弯管 利用特制的火焰加热圈对管子进行加热，然后弯管；火焰加热圈应比管子外径大8~10mm。火焰加热圈内圆周侧开一圈火焰喷孔φ0.5mm，孔距3~4mm，在加热圈背对弯管方向的侧面开一圈φ1mm喷水孔，以便加热弯管后对管子冷却。采用乙炔气体+氧作混合气体燃料。 P乙炔=50~100kPa, P氧气=400~600kPa，中性火焰，喷水量很应控制好。 3. 中频感应加热弯管 中频感应加热圈，中频电流2500Hz，套在管子适当位置，加热900℃左右，利用机械传动使管子产生弯曲变形。 中频感应加热弯管机有拉弯式和推弯式两种。 拉弯式 弯曲半径可调节，弯曲均匀，可弯制180°弯头，但弯头外侧减薄大。 推弯式 动力在管尾部，靠液压传动装置把管子推向前进。 由于管子被夹持在夹头内，夹头与转臂可围绕立柱转动，因此管子末端受到推力时管子沿圆弧曲线弯曲。弯转处外壁减薄小，可弯指不同弯曲半径，弯曲均匀且调整方便，但弯曲角度一般不超过90°。 中频弯管特点： 优点：弯管机结构简单，不需特殊模具，可弯制R/D=1.5~2.0管件；加热速度快，热效率高，弯管表面不产生氧化皮；弯曲部分外形好，弯头和椭圆度≤5%； 缺点：外侧减薄大，Δδ=20%，25%（R/D=1.5） 中频弯管主要控制参数：中频加热量，一般加热到管子呈红热状态，弯管速度 弯曲半径大弯管速度可快些；弯曲半径小，应慢些，否则，管子的外侧会显著地减薄。 一般中频弯管只适用于弯制低碳钢管。铬钼钢管弯制试验采用皂化油作冷却剂，弯制后再进行适当热处理，在一定程度上也能保证弯头的质量。合金钢管中频弯管有待进一步研究。 四、弯管机类型简介 按传动方式分类： 手动弯管机 Dw≤25mm 气动弯管机 Dw≤ 32mm 机械传动弯管机 Dw≤159mm 液压传动弯管机 可弯制各种直径管件。 按控制方式分：人工控制、半自动控制、自动控制、数控弯管机 BW27弯管机主要技术参数（机械传动）： 最大弯管直径φ1