Razlogi za upogibanje vzdolžnih varjenih cevi in ​​kako jih poravnati

Razlogi za upogibanje jeklenih cevi z ravnim šivom in metode za ravnanje vključujejo znanost o materialih, tehnike obdelave in mehanska načela.

1. Materiali in preostale napetosti

• Kotalna zaostala napetost:Med postopkom valjanja jeklene plošče se zaradi neenakomernega ohlajanja ali deformacije znotraj plošče tvori zaostala napetost. Ko je cev valjana, se napetost sprosti, zaradi česar se cev upogne.
• Ločevanje kemičnih komponent:Porazdelitev elementov, kot sta ogljik in mangan, v jekleni gredici je neenakomerna, kar povzroča lokalne razlike v trdnosti. To vodi do deformacije med nadaljnjo obdelavo.

2. Postopek oblikovanja in varjenja

• Oblikovanje odstopanja:Neenakomerno stiskanje valja med postopkom valjanja ali obraba kalupa povzroči nedosledno ukrivljenost cevne gredice.
• Toplotni vpliv varjenja:Za varjenje z vzdolžnim šivom se uporablja -visokofrekvenčno varjenje (ERW) ali varjenje pod praškom (SAW). Območje zvara ni enakomerno segreto, po ohlajanju pa je porazdelitev napetosti neuravnotežena. Zlasti pri eno-stranskem varjenju je bolj nagnjen k ukrivljanju proti strani zvara.
• Asimetrija v višini kotnega zvara:Razlika v višini med notranjo in zunanjo površino zvara ustvarja "učinek rebra", zaradi česar se telo cevi pri ohlajanju deformira.

3. Hlajenje in toplotna obdelava

• Nehomogeno hlajenje:Razlike v hitrostih ohlajanja med procesi kaljenja ali normalizacije, ki povzročajo mikrostrukturne napetosti (kot so različne količine martenzita in ferita med transformacijo).
• Inepravilna temperatura med ravnanjem:Pri izvajanju vročega ravnanja je bila temperatura nižja od temperature rekristalizacije (za ogljikovo jeklo približno 600 stopinj). To je povzročilo nezadostno plastičnost materiala, elastično okrevanje po ravnanju pa je povzročilo sekundarno upogibanje.

4. Skladiščenje in transport

• Neprimerna podpora:Pri zlaganju v več plasteh je bil razmik med nosilci prevelik, zaradi česar se je srednji del cevi povesil pod lastno težo in se plastično deformiral.
• Temperaturni gradient:Zaradi temperaturne razlike med sončno in senčno stranjo med skladiščenjem na prostem toplotna obremenitev povzroči upogibanje.

1. Mehansko ravnanje (hladno ravnanje)

• Stroj za ravnanje valjev:

1. Načelo: Z uporabo več sklopov prepletenih ravnalnih valjev za večkratno izvajanje plastičnega-krivljenja jeklene cevi se ukrivljenost postopoma odpravi.
2. Ključni parametri:Razmik med valji (običajno 0.8 - 1.2-kratnik premera cevi), količina zmanjšanja (mora preseči mejo tečenja, vendar biti nižja od natezne trdnosti), hitrost ravnanja (za ogljikovo jeklo je običajno 20 - 40 m/min).
3.  točke za prilagoditev:Uporabite "metodo vzvratnega upogibanja". Prilagodite količino zmanjšanja ustrezne skupine zvitkov glede na položaj upogibne točke. Za velike ovinke je treba večkrat preteči.

• Tlačni ravnalni stroj:

Uporablja se za lokalne trde ovinke. Uporablja načelo tri{1}}točkovnega upogiba, s pritiskom na konveksno stran upogiba in sočasno uporabo mikrometra za spremljanje ravnosti v realnem času (cilj je manj kot ali enak 1,5 mm/m).

2. Vroče ravnanje
• Ravnanje plamena:

1. metoda:Uporabite kisikov-acetilenski plamen, da segrejete v obliki-pasu na konveksno ukrivljeno stran (temperatura 700 - 850 stopinj, kaže temno rdečo barvo), nato ohladite in umaknite, da se poravnate.
2. Tehnične točke:Grelna širina ne sme biti večja od dvakratne debeline stene cevi, globina pa ne sme presegati-tretjine debeline stene. Izogibajte se pretiranemu segrevanju, ki lahko povzroči zgrobljenje zrn.

• Celotno ravnanje s toplotno obdelavo:
Pri ceveh z visoko preostalo napetostjo daje-žarjenje za razbremenitev napetosti (ogrevanje na 580–650 stopinj, zadrževanje nekaj časa in nato počasno ohlajanje) v kombinaciji z mehanskim ravnanjem boljše rezultate.

1. Spletno spremljanje:

Uporabite laserski skener za neprekinjeno merjenje ravnosti (kot je laserski merilni sistem LAP), podatki pa se pošljejo nazaj v PLC ravnalnega stroja za samodejno prilagajanje.

2. Optimizacija procesa:

• Med varjenjem izvajajte dvo-stransko sinhrono varjenje, da zmanjšate asimetrijo vnosa toplote.
• Nadzirajte končno temperaturo valjanja nad točko fazne transformacije Ar3 (približno 850 stopinj za nizkolegirano jeklo) in se izogibajte valjanju v dvo-faznem območju.

3. Specifikacije shranjevanja:

 Uporabite sedežne opore v-obliki V. Razdalja med nosilci ne sme biti večja od 1/3 dolžine cevi. Izogibajte se dolgotrajnemu-izpostavljanju-stranski neposredni sončni svetlobi.

Pri visoko{0}}trdnem jeklu (kot je X70 ali več) mora postopek ravnanja nadzorovati stopnjo deformacije, ki mora biti manjša od 3 %, da se prepreči širjenje mikro-razpok.

Za cevi s tankimi stenami (z razmerjem premera/debeline nad 40) je med ravnanjem potreben notranji podporni kalup, da se preprečijo napake pri zaokroževanju.

Po ravnanju je priporočljivo opraviti ultrazvočno testiranje (UT), predvsem za pregled toplotno prizadetega območja zvara.