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埋弧焊直缝钢管机械扩径的工作原理
  埋弧焊直缝钢管扩径有机械扩径和水压扩径两种方式。
  机械扩径设备投资小，占地面积少，更换模具方便，维修简单，尤其是可进行非标直径钢管的扩径，被管线管标准确定为 的冷扩径方法。
  扩径头是机械扩径机的关键部件。扩径头是由多个扇形块组成的芯棒安装在楔形体上，而楔形体固定在液压缸的活塞杆上。当液压缸活塞和楔形体向右移动时，由于构成芯棒表面的扇形块向外扩展，使芯棒圆周增大。楔形体的力借助斜块通过扇形块作用在钢管上，从而使与芯棒接触的一段钢管得到扩径。当活塞和楔形体向左移动时，钢管与芯棒脱离开，以便再次送进，进行下一段钢管的扩径。机械式扩径首先是将直焊缝对准扩径头模具上的槽，然后将钢管分步送入扩径头，分段(步段长度一般为0.6～1.0m)扩径，直至完成全管体的扩径。



大口径厚壁直缝管的材质主要有Q235A、Q235B、16Mn、20#、Q345、L245、L290、X42、X46、X70、X80等。大口径厚壁直缝管的主要生产流程为板探-铣边-预弯边成型-预焊-内焊-外焊-超声波检验-X射线检查-扩径-水压试验-倒棱-超声波检验。采用的是埋弧焊焊接工艺。埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。当焊丝确定以后配套用的焊剂则成为关键材料，它直接影响焊缝金属的力学性能、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。不同材质的管材需要不同的焊丝进行配套使用。埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，它的全称是埋弧自动焊,又称焊剂层下自动电弧焊。大口径厚壁直缝管的外径以d表示，L表示长度。




直缝焊管阶段成型法：阶段成型法是纵向由一系列成对孔型辊组成的成型法。它还可以按管坯横向成型特点分类和按管坯纵向成型特点分类。
  (1)根据横向成型特点的分类：带钢在连续成型过程中依其横截面塑性弯曲的轨迹不同而可以分为带钢边部开始弯曲的边缘弯曲成型法、由带钢的中部开始弯曲的中心弯曲成型法、在带钢全宽上进行弯曲的圆周弯曲成型法以及双半径孔型弯曲成型法。
  (2)根据管坯纵向成型的特点分类：按成型管底线的分布形式来划分，焊管成形也可以分成四种，即上山成型法、下山成型法、底线水平法和边缘线水平法。上山成型法产生的拉伸为 ：下山成型法所产生的纵向拉伸应变在沿管坯宽度方向各部分的分布是均匀的，且边缘延伸为最小。
  (3)阶段成型方法的进步：目前在焊管成型方面开始采用如W反弯弯曲成型法(成型机组的前几架采用W反弯型轧辊)、F.F成型法(成型前段由4架组合平辊和6架群集立辊组成)等较为先进的成型方式，对改善成型质量起到了积极作用。



直缝埋弧焊管以其性能优、尺寸精度高等特点，适用于自然条件恶劣的三、四类地区。目前，国产直缝焊管的焊缝余高普遍偏高，对钢管生产、使用造成不利影响。因此，研究如何降低焊缝余高，对控制焊缝质量，降低生产成本、消除焊管后期使用中的安全隐患等具有一定的现实意义。
  焊缝余高控制不当，造成的不利影响具体表现为以下几个方面：①焊缝余高过高会加大焊接材料的消耗，增加人工修磨成本。焊接时，焊接材料用于填充坡口及形成焊缝余高，壁厚越薄，则坡口尺寸越小，焊缝余高所占填充金属的比例就越大。对壁厚10 mm以下的钢管，余高所占焊缝金属填充材料的比例在70％以上，降低焊缝余高可大幅度节约焊接材料，节约人工修磨成本；②焊缝余高过高会增加防腐成本，降低防腐质量。过高的焊缝余高使防腐层在焊缝顶部明显减薄，不仅大幅度增加了防腐涂料的消耗量，并且降低了焊缝附近防腐层的附着性，管线服役中易产生剥离；③焊缝余高过高会增加钢管的质量隐患。焊趾是钢管应力、应变集中及组织弱化区，焊缝余高过大，增大了焊趾处的应力集中系数，易诱发径向裂纹等缺陷。由于无损检测条件的限制，当焊趾处几何形状不规则时，容易使浅表层的扩径裂纹被漏检，对钢管的后期使用带来安全隐患。



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