1. Почему гнётся: всё сводится к одному
Суть изгиба – «неравномерное распределение внутренних напряжений + асимметрия внешней силы/теплового воздействия». Если во время процессов формования труб, сварки и термообработки на любом этапе существует температурный градиент, разница деформаций или разница в микроструктуре в окружном или продольном направлении, внутри трубы остается асимметричное остаточное напряжение; после снятия напряжения труба будет изгибаться в сторону с меньшим напряжением.
Вы можете думать об этом так: «стороны» стенки трубы сжимаются/деформируются по-разному. Это как мокрая доска, у которой одна сторона сохнет быстрее другой. После высыхания он естественным образом скручивается.
II. Какие этапы производства пошли не так (определите каждый этап один за другим)?
| Шаг | Типичные причины | Знаки |
| Сырье | Остаточные напряжения от прокатки листов не были сняты; сегрегация состава (неравномерность C, Mn); | разница в толщине боковой стенки. После формирования трубы напряжение снимается, и вся труба самопроизвольно изгибается. |
| Формирование (приоритет) | Износ формовочных валков, неравномерность силы прижима, отклонение центральной линии формы; недостаточное натяжение размотки, перекос подающей направляющей пластины, приводящий к входу стальной полосы в зону формовки под углом; недостаточная пред-гибка, необоснованное расстояние JCO/отверстие матрицы | Неравномерное растяжение с обеих сторон трубной заготовки, совокупное отклонение при изгибе от первого прохода, в тяжелых случаях может возникнуть спиральная деформация скручивания. |
| Сварка (наиболее известная) | Односторонняя-сварка с концентрированным подводом тепла, усадка сварного шва при охлаждении намного больше, чем у основного материала, труба изгибается в сторону сварного шва (т. е. «сварной изгиб»); неравномерное тепловложение с обеих сторон двустороннего-шва; несимметричная избыточная высота сварного шва внутри и снаружи, образующая «ребристый эффект»; несоответствие сварочной деформации конца трубы, вызывающее скручивание конца |
Направленный изгиб в сторону сварного шва |
| Термическая обработка/охлаждение | Локальное водяное охлаждение (например, ручная термическая проверка с локальным распылением воды), большая разница температур между верхним/нижним/левым/правым положением. | Термическая разница → термическое напряжение → общий изгиб |
| Развертывание/давление воды | Неправильные параметры развертывания, неравномерная скорость осевой деформации; перераспределение остаточного напряжения после испытания давлением воды | Обнаружение потенциального изгиба или возникновение новой деформации. |
| Выпрямление себя | Несоосность или сильный износ правильных роликов, неравномерное давление между тремя роликами и слишком большое расстояние между роликами. | Большее выпрямление → больший изгиб/концевой изгиб/локальная не-круглость |
| Машина контроля диаметра | Ненадежная калибровка оборудования, неправильная сборка и регулировка. | Чрезмерный изгиб возникает сразу после линейного вывода. |
| Подъем/штабелирование | Недостаточное количество точек опоры для длинных труб (мало точек подъема), чрезмерное количество слоев укладки. |
Вес вызывает изгиб пластика под действием силы тяжести (внешняя причина) |
В дополнение к отраслевому консенсусу: поскольку почти все ролики на производственной линии не могут быть идеально выровнены по прямой линии, меньшие отклонения в расположении роликов для более длинных труб с большей вероятностью будут усиливаться очевидными изгибами -, это неотъемлемый коэффициент усиления для гибки длинных труб большого-диаметра, а также причина добавления расстояния между роликами и количества роликов в последующем плане правки.
III. Как избежать (приоритет имеет профилактика, полный-контроль цепочки)
- Источник: Контролируйте остаточное напряжение полосовой пластины и однородность толщины стенки, а также проверьте разницу толщины боковой стенки перед подачей;
- Формирование: Обеспечьте выравнивание формы и точность системы роликов, обеспечьте достаточный пред-гиб, разумные параметры JCO, стабильное натяжение размотки и отсутствие отклонений в подаче;
- Сварка: контролировать симметричность подвода тепла с внутренней и внешней сторон, обеспечивать достаточную обработку сварного шва отжигом (недостаточный отжиг приведет к остаточному тепловому напряжению на стороне сварного шва, которая после охлаждения прогибается в ту же сторону, что и сварной шов); Обеспечить равномерную высоту сварного шва;
- Охлаждение/термическая обработка: Избегайте местного быстрого охлаждения, поддерживайте разницу температур при равном нагреве в пределах 15 градусов и обеспечивайте равномерную скорость ветра на охлаждающем слое;
- Техническое обслуживание выпрямляющей машины: Своевременно заменяйте выпрямляющие ролики, следите за постоянным давлением и углом наклона трех роликов;
- Макет: Увеличьте количество и расстояние между формовочными/сварочными роликами, чтобы компенсировать совокупное отклонение линии роликов;
- Логистика: используйте несколько точек опоры для подъема (длинные трубы, число которых больше или равно 2 точкам опоры), контролируйте уровень штабелирования и аккуратно храните.
