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薄壁不銹鋼管彎管過(guò)程中橢圓度的變化與控制—百度百科

薄壁不銹鋼管用作換熱管時(shí)，彎管截面的橢圓度必須嚴(yán)格控制，否則彎管和凸出部位的表面金屬極易受到磨損而泄漏。那么，下面我們一起來(lái)了解薄壁不銹鋼管彎管過(guò)程中橢圓度的變化與控制。

1、橢圓度變形分析

薄壁不銹鋼管在外力矩M作用下彎曲時(shí)（如圖1），彎曲變形區(qū)的外側(cè)材料受到切向拉伸而伸長(zhǎng)，內(nèi)側(cè)材料受到切向壓縮而縮短。由于切向應(yīng)力δx和應(yīng)變?chǔ)舩沿著管材端面的分布是連續(xù)的，故當(dāng)彎曲過(guò)程結(jié)束，由拉伸區(qū)過(guò)渡到壓縮區(qū)，在其交界處一定存在著一層纖維，它的長(zhǎng)度等于管道的原始長(zhǎng)度，即該層纖維的應(yīng)變?chǔ)舩=0，此纖維層稱為應(yīng)變中性層。

2、橢圓度變形控制

控制不銹鋼管橢圓度畸變的常見(jiàn)方法有2種：

（1）在彎曲變形區(qū)用芯棒支撐端面，防止端面產(chǎn)生畸變。芯棒有剛性芯棒和柔性芯棒兩種。對(duì)于大曲率半徑彎管，宜選擇柔性芯棒，這種芯棒是由多節(jié)段芯棒組裝而成，各節(jié)段之間用類似于萬(wàn)向聯(lián)軸結(jié)構(gòu)，它在一定范圍內(nèi)可任意地相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。彎曲過(guò)程中，柔性芯棒可隨管道的變形而自由彎曲，故防止端面畸變的效果較好，且彎曲后從管內(nèi)取出也很方便，適用于滾彎法控制橢圓率，但缺點(diǎn)是制造麻煩。常用的剛性芯棒為圓頭式芯棒，形狀圓柱體，端部為半球形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工制作。

芯棒的直徑略比薄壁不銹鋼管內(nèi)徑小0.5～1.5mm，使用模具鋼制作，并經(jīng)過(guò)熱處理提高表面的硬度和耐磨性。使用芯棒時(shí)，將與相應(yīng)管道規(guī)格配套的芯棒插入管材內(nèi)部，芯棒位置比彎管起彎面再伸入一段距離e（如圖2所示），并涂抹潤(rùn)滑油，減小芯棒和管壁內(nèi)側(cè)的摩擦，防止劃痕的產(chǎn)生。

此時(shí)，由于芯棒在管道內(nèi)部，使彎管外側(cè)的管壁向中性層的變形受到阻礙，彎管截面的橢圓變形得到控制。若芯棒伸入的距離過(guò)多，彎曲時(shí)管壁外側(cè)拉伸嚴(yán)重，壁厚減薄增加，且容易拉傷管道內(nèi)壁，產(chǎn)生劃痕、損傷芯棒表面；若芯棒伸入距離不足，彎管外側(cè)壁厚的變形空間增大，橢圓變形嚴(yán)重，起不到芯棒的作用。因此，需要在控制橢圓變形和壁厚減薄之間，找到合適的芯棒伸入距離e，以保證彎管的質(zhì)量。

（2）在薄壁不銹鋼管內(nèi)填充顆粒狀介質(zhì)，以代替芯棒，這種方法的應(yīng)用較為容易，且比較廣泛，多用于小批量的彎管生產(chǎn)。

以上就是薄壁不銹鋼管彎管過(guò)程中橢圓度的變化與控制，彎管過(guò)程中橢圓度變形的因素是在兩個(gè)聯(lián)合作用力下，彎曲變形區(qū)的外側(cè)材料受到切向拉伸而伸長(zhǎng)，內(nèi)側(cè)材料受到切向壓縮而縮短，管子橫截面發(fā)生變形,那么管口將近似為橢圓形。因此，需要在彎曲變形區(qū)用芯棒支撐端面，還可以在薄壁不銹鋼管內(nèi)部填充顆粒狀介質(zhì)，以代替芯棒。