成形工藝對變徑彎頭壁厚減薄量的影響

變徑彎頭不僅能改變管線的方向，還可以提高管路柔性，管道振動和約束力，并對熱膨脹起補償作用，因此彎頭是受壓管道中很重要的部件。管線的   大應力一般發生在彎頭處，所以彎頭是管線中的薄弱環節。目前對彎頭的受力分析大都近似將其看成是受內壓的壓力容器來考慮，并且不考慮其壁厚的變化，但是彎頭壁厚的不等厚性是客觀存在的，它必將改變彎頭應力的分布。本文通過有限元分析的方法研究壁厚改變對彎頭應力分布的影響。

彎頭的加工工藝根據彎曲時是否加熱分為熱推和冷彎兩種。熱推法是將切割完的管坯裝入芯模，用推制機進行連續加熱、擴徑，   后彎曲成形。冷彎成形時，管子的一半臥于彎頭機的槽內，另一半被帶槽的小滾輪壓住，管子受推力使盤狀彎模從動旋轉而將管子推制成形。下面分別對熱推、冷彎彎頭的壁厚進行了調研，對于化工管道中的碳鋼無縫彎頭，一般允許的彎頭減薄量要求控制在150以內。從上面兩表可以看出，熱推工藝加工的彎頭基本可以合格，而冷彎的碳鋼彎頭壁厚改變量則較不穩定。熱加工工藝的壁厚減薄量明顯低于冷加工工藝。

就熱推的彎頭來講，41點也就是熱推的末端內彎處的增厚量是   大的，這是由熱推的工藝決定的。熱加工工藝彎頭壁厚改變規律是：從21點至41點壁厚逐漸增厚，且同一截面內彎處的壁厚改變量大于外拱處的壁厚改變量。對于冷彎的彎頭，它的壁厚   大處發生在31點，即45。內彎處，而兩端的壁厚值近似對稱分布，這也是符合冷彎成型規律的。它在同一截面處同樣是內彎處的壁厚增加量大于外拱處的減薄量。