CN104226749B - 一种用于制造hfw焊管的u成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造HFW焊管的“U”成型工艺，HFW焊管的生产工艺，采用“U”成型方式将钢带依次经过17道次成型装置成型，根据钢带厚度和成型变形量的要求，利用各成型装置的调节装置分别进行轧辊模具孔型调整，使钢带充分变形，达到可焊的理想状态。本发明工艺简单，采用“下山”成型法，使钢带断面无变形死区，消除了其他成型方法的辊痕缺陷，提高了成型的准确性和稳定性；采用空弯法，确保了均匀变形，保证了钢带几何尺寸的变化，消除部分边部弯曲时产生的应力，避免在成型过程中产生辊痕；精成型装置通过设计的双半径孔型，钢带边缘增厚达0.2mm，从而增加了HFW焊管近焊缝处的机械性能，保证了焊管的质量和使用寿命，适应其恶劣的使用环境。

Description

一种用于制造HFW焊管的U成型工艺

技术领域

本发明涉及HFW焊管的生产工艺，具体地说是一种用于制造HFW焊管的“U”成型工艺。

背景技术

由于HFW石油套管、石油天然气输送管、特高压输电线路钢管塔用直缝焊管使用环境较恶劣，对HFW焊管提出了更高的质量要求。应用中HFW焊管会发生焊缝破裂事故，主要原因是焊缝处机械性能差，而造成焊缝处机械性能差的根本原因是成型质量不好，无法为焊接工序提供理想的焊接状态，因此设计合理的成型工艺，提高钢带在成型机组的变形程度和成型质量是各生产厂家技术攻关的难题。

发明内容

为解决上述存在的技术难题，本发明提供了一种用于制造HFW焊管的“U”成型工艺。采用此工艺，钢带通过设计的“U”成型方式，使钢带边缘变形充分均匀，且采用“下山”成型法，增大了钢带底部变形，消除了钢带边缘“鼓包”缺陷，提高了成型质量，克服了因材料强度高、反弹大而引起的成型困难，使钢带变形更加充分合理。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于制造HFW焊管的“U”成型工艺，采用“U”成型方式将钢带依次经过17道次成型装置成型，根据钢带厚度和成型变形量的要求，利用各成型装置的调节装置分别进行轧辊模具孔型调整，使钢带充分变形，达到可焊的理想状态，具体过程如下：

1）经过1道次引料装置，弯曲半径为1184mm，将钢带顺利引入下一道次；

2）经过1道次中弯装置，对钢带中部进行弯曲，根据不同的制管规格和壁厚，弯曲角9～11°，弯曲半径280～290mm；

3）经过3道次弯边装置，对钢带边部进行弯曲，使边缘翘起，且采用独特的“空弯”方式，同时对钢带中部进行弯曲，弯曲角由9～11°增大到21～23°，弯曲半径由280～290mm增大到300～310mm，钢带开始往“U”字型方向变形；

4）经过1道次中弯装置，使钢带中部进一步弯曲，弯曲角由21～23°增大到39～40.5°，弯曲半径由300～310mm减小到280～290mm；

5）经过3道次弯边装置，对钢带边部进一步弯曲，钢带中部弯曲角由39～40.5°增大到56～58°，弯曲半径由280～290mm增大到400～410mm，钢带边缘扩张，此时钢带成“U”型；

6）经过2道次整边装置和3道次成130°的立辊成型装置，此时钢带边缘弯曲开始往“C”字型方向变形；

7）经过3道次的精成型装置，通过设计的双半径孔型，钢带通过第1道次精成型后边缘增厚0.1mm，通过第2道次精成型后钢带边缘再次增厚0.05mm，通过第3道次精成型后再次增厚0.05mm，三道次精成型后边缘增厚达0.2mm，使钢带逐渐接近“O”字形，达到焊接的理想状态。

作为优选的，步骤7）中所述精成型装置包括底座、下辊调整电机、辊架、导向片、侧辊调整电机、上辊调整电机、上辊、侧辊、下辊，所述辊架固定于底座上，所述辊架上分别设置有上辊、导向片、两个侧辊和下辊，形成顶部开口的双半径成型孔型，所述上辊调整电机与上辊连接，两个侧辊调整电机分别与两个侧辊连接，所述下辊调整电机与下辊连接，根据导向片的宽度，三道次的精成型装置的成型孔型呈半径递减。

本发明工艺简单，设备采用17组成型装置，根据成型要求调整合适的模具孔型，钢带依次经过17道次成型装置成型，采用“下山”成型法，使钢带断面无变形死区，消除了其他成型方法的辊痕缺陷，提高了成型的准确性和稳定性，其中包括1道次引料装置、2道次钢带中部弯曲的成型装置、6道次钢带边缘弯曲成型装置，在6道次钢带边缘弯曲成型过程中，全部采用空弯，每个道次的变形延伸量较小，确保了均匀变形，保证了钢带几何尺寸的变化，消除部分边部弯曲时产生的应力，避免在成型过程中产生辊痕，为焊接工序提供稳定可靠的钢带边缘状态；然后经过3道次立辊成型装置和2道次整边装置，使钢带顺利进入3道次精成型装置，通过设计的双半径孔型，钢带通过3道次精成型后边缘增厚达0.2mm，从而增加了成型HFW焊管近焊缝处的机械性能，提高了其使用的安全性和稳定性，作为焊接操作之前最至关重要的成型过程，保证了焊管的质量和使用寿命，使其更加适应其恶劣的使用环境。

附图说明

图1为本发明工艺原理图；

图2为本发明第1道次的引料装置结构示意图；

图3为本发明第2道次的中弯装置结构示意图；

图4为本发明第3、4、5道次的弯边装置结构示意图；

图5为本发明第6道次的中弯装置结构示意图；

图6为本发明第7、8、9道次的弯边装置结构示意图；

图7为本发明第10、11道次整边装置结构示意图；

图8为本发明第12、13、14道次的立辊成型装置结构示意图。

图9为本发明第15、16、17道次的精成型装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图1所示，该用于制造HFW焊管的“U”成型工艺，采用“U”成型方式将钢带依次经过17道次成型装置成型，根据钢带厚度和成型变形量的要求，利用各成型装置的调节装置分别进行轧辊模具孔型调整，使钢带充分变形，达到可焊的理想状态，采用“下山”成型法，使钢带断面无变形死区，提高了成型的准确性和稳定性。

如图2所示为引料装置结构示意图，引料装置机架2固定于底座1上，根据钢带厚度调整气缸5，使上辊4与下辊3形成合适间隙，牵引钢带前行。

如图3所示为中弯装置结构示意图，根据钢带厚度和成型变形量的要求通过调节机架上部的油缸6压力来调整压下量，通过调整电机9使上辊7与下辊8形成设计的孔型使钢带中部弯曲，所述装置固定于底座10上。图5与图3结构相同，这里不做重复说明。

如图4所示，所述弯边装置包括底座11、滑槽13，通过电机12可以调节机架两侧牌坊15，所述滑槽13上设置有调节丝杠，可以根据钢带宽度左右调整。通过调节电机14可以使轧辊16上下移动，与轧辊17形成设计孔型，此装置在成型过程中使钢带空弯变形，不存在实接触，有效减轻加工硬化。图6与图4结构相同，这里不做重复说明。

如图7所示，所述的整边装置包括底座18、滑槽19，通过电机20调整两侧牌坊21，可以根据钢带宽度左右调整，调整电机22可以使轧辊23上下移动，调整电机24使轧辊25上下移动，调整上述所述装置使轧辊形成设计孔型，达到整边目的。

如图8所示，所述的立辊成型装置包括底座26、滑槽27，通过调整电机28可以使轧辊29在机架30上下移动，且辊盒31可以上下移动一定角度，满足生产不同规格的产品需求。

如图9所示，所述的精成型装置包括底座32、下辊调整电机33、辊架34、导向片35、侧辊调整电机36、上辊调整电机37、上辊38、侧辊39、下辊40，所述辊架34固定于底座32上，所述辊架34上分别设置有上辊38、导向片35、两个侧辊39和下辊40，形成顶部开口的双半径成型孔型，所述上辊调整电机37与上辊38连接，两个侧辊调整电机36分别与两个侧辊39连接，所述下辊调整电机33与下辊40连接，根据导向片35的宽度，三道次的精成型装置的成型孔型呈半径递减。

如图1所示为本发明的工艺流程图，在进行成型工艺之前，先按照顺序将各组成型装置依次对应孔型排列好，根据钢带厚度和成型变形量的要求通过调节装置调节好合适的模具孔型。

1）经过1道次图2所示的引料装置，弯曲半径为1184mm，将钢带顺利引入下一道次；

2）经过1道次图3所示的中弯装置，对钢带中部进行弯曲，根据不同的制管规格和壁厚，弯曲角9～11°，弯曲半径280～290mm；

3）经过3道次图4所示的弯边装置，对钢带边部进行弯曲，使边缘翘起，且采用独特的“空弯”方式，同时对钢带中部进行弯曲，弯曲角由9～11°增大到21～23°，弯曲半径由280～290mm增大到300～310mm，钢带开始往“U”字型方向变形；

4）经过1道次图5所示的中弯装置，使钢带中部进一步弯曲，弯曲角由21～23°增大到39～40.5°，弯曲半径由300～310mm减小到280～290mm；

5）经过3道次图6所示的弯边装置，对钢带边部进一步弯曲，钢带中部弯曲角由39～40.5°增大到56～58°，弯曲半径由280～290mm增大到400～410mm，钢带边缘扩张，此时钢带成“U”型；

6）经过2道次图7所示的整边装置和3道次图8所示的成130°的立辊成型装置，此时钢带边缘弯曲开始往“C”字型方向变形；

7）经过3道次的图9所示的精成型装置，通过设计的双半径孔型，钢带通过第1道次精成型后边缘增厚0.1mm，通过第2道次精成型后钢带边缘再次增厚0.05mm，通过第3道次精成型后再次增厚0.05mm，三道次精成型后边缘增厚达0.2mm，使钢带逐渐接近“O”字形，达到焊接的理想状态。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于制造HFW焊管的“U”成型工艺，其特征在于，采用“U”成型方式将钢带依次经过17道次成型装置成型，根据钢带厚度和成型变形量的要求，利用各成型装置的调节装置分别进行轧辊模具孔型调整，使钢带充分变形，达到可焊的理想状态，具体过程如下：

1）经过1道次引料装置，弯曲半径为1184mm，将钢带顺利引入下一道次；

2）经过1道次中弯装置，对钢带中部进行弯曲，根据不同的制管规格和壁厚，弯曲角9～11°，弯曲半径280～290mm；

3）经过3道弯边装置，对钢带边部进行弯曲，使边缘翘起，且采用“空弯”方式，同时对钢带中部进行弯曲，弯曲角由9～11°增大到21～23°，弯曲半径由280～290mm增大到300～310mm，钢带开始往“U”字型方向变形；

4）经过1道次中弯装置，使钢带中部进一步弯曲，弯曲角由21～23°增大到39～40.5°，弯曲半径由300～310mm减小到280～290mm；

5）经过3道次弯边装置，对钢带边部进一步弯曲，钢带中部弯曲角由39～40.5°增大到56～58°，弯曲半径由280～290mm增大到400～410mm，钢带边缘扩张，此时钢带成“U”型；

6）经过2道次整边装置和3道次成130°的立辊成型装置，此时钢带边缘弯曲开始往“C”字型方向变形；

7）经过3道次的精成型装置，通过设计的双半径孔型，钢带通过第1道次精成型后边缘增厚0.1mm，通过第2道次精成型后钢带边缘再次增厚0.05mm，通过第3道次精成型后再次增厚0.05mm，三道次精成型后边缘增厚达0.2mm，使钢带逐渐接近“O”字形，达到焊接的理想状态。

2.根据权利要求1所述的一种用于制造HFW焊管的“U”成型工艺，其特征在于，步骤7）中所述精成型装置包括底座（32）、下辊调整电机（33）、辊架（34）、导向片（35）、侧辊调整电机（36）、上辊调整电机（37）、上辊（38）、侧辊（39）、下辊（40），所述辊架（34）固定于底座（32）上，所述辊架（34）上分别设置有上辊（38）、导向片（35）、两个侧辊（39）和下辊（40），形成顶部开口的双半径成型孔型，所述上辊调整电机（37）与上辊（38）连接，两个侧辊调整电机（36）分别与两个侧辊（39）连接，所述下辊调整电机（33）与下辊（40）连接，根据导向片（35）的宽度，三道次的精成型装置的成型孔型呈半径递减。