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薄壁不銹鋼管塑性彎曲成形的常見缺陷及預(yù)防-百度百科

       薄壁不銹鋼管根據(jù)客戶應(yīng)用的需求經(jīng)過一系列加工制作之后達(dá)到客戶所需的效果或產(chǎn)品。就比如應(yīng)用在換熱器上的換熱管，就是用圓管經(jīng)過彎曲加工制作而成。但是，在彎曲成形的時(shí)候，會出現(xiàn)一些缺陷，導(dǎo)致成品不合格甚至報(bào)廢。下面，一起來了解薄壁不銹鋼管塑性彎曲成形的常見缺陷及預(yù)防。

1、回彈

回彈是由于彈性變形區(qū)材料的彈性恢復(fù)以及塑性變形區(qū)材料彈性變形部分的彈性恢復(fù)而引起的。管材彎曲卸載后，回彈管材的實(shí)際彎曲角度θ'小于預(yù)彎曲成形角度θ。

回彈直接影響不銹鋼精密管的形狀和尺寸精度，降低裝配效率，并可能造成過大的殘余應(yīng)力，影響零件和整個(gè)結(jié)構(gòu)的可靠性。實(shí)際生產(chǎn)中常采用退火處理，回彈補(bǔ)償?shù)却胧浹a(bǔ)回彈引起的彎曲角度誤差。

2、橫截面畸變

薄壁不銹鋼管塑性彎曲過程中，內(nèi)應(yīng)力的存在會使圓弧處的橫截面發(fā)生畸變。通常采用長軸變化率θl和短軸變化率θs表征橫截面畸變程度。通常采用長軸變化率θl和短軸變化率θs表征橫截面畸變程度?；兂潭扔?jì)算：

Θl=(Dmax-D)/D*100%

θs=(D-Dmin)/D*100%

對于有芯軸彎曲，靠近彎曲模一側(cè)材料受到芯軸和彎曲模的共同作用，變形很小，可忽略不計(jì)。外側(cè)材料只受到芯軸的支撐作用，畸變較為明顯。對于無芯彎管，因?yàn)閮?nèi)部沒有任何支撐，畸變程度可能加劇。

對于橫截面畸變嚴(yán)重的管件，進(jìn)行無芯彎曲時(shí)，可將壓模設(shè)計(jì)成具有反變形槽結(jié)構(gòu)，以減輕彎曲時(shí)的畸變程度。對于有芯軸彎曲，應(yīng)及時(shí)檢查芯軸的磨損情況，保證芯軸與管件內(nèi)壁間的雙邊間隙不大于0.3mm，同時(shí)設(shè)置適當(dāng)?shù)男据S伸出量。

3、外側(cè)壁厚減薄，內(nèi)側(cè)壁厚增厚

不銹鋼薄壁管塑性彎曲過程中，外則材料受拉壁厚減薄，內(nèi)側(cè)材料受壓壁厚增厚。通常用壁厚減薄率△t1和增厚率△t2來檢驗(yàn)彎管壁厚的變化，壁厚變化計(jì)算:

△t1=(tmax-t)/t*100%

△t2=(t-tmin)/t*100%

其中t為管子原始壁厚，當(dāng)壁厚減薄率△t1過大時(shí)，會導(dǎo)致最外側(cè)管壁產(chǎn)生裂紋，產(chǎn)品達(dá)不到要求而報(bào)廢。當(dāng)壁厚增厚率△t2過大時(shí)，超過了材料的壓縮失穩(wěn)極限而引起起皺，管也達(dá)不到技術(shù)要求。

管壁的厚度變化受幾何參數(shù)，材料參數(shù)和工藝參數(shù)的綜合影響。通常為降低壁厚減薄率，可在管材外側(cè)增加推力推動材料從未變形區(qū)向變形區(qū)流動，來達(dá)到減小外壁減薄率的目的。

4、外側(cè)拉裂

不銹鋼焊管塑性彎曲過程中，外側(cè)壁很容易出現(xiàn)裂紋或斷裂，尤其是薄壁管彎曲成形。產(chǎn)生外壁開裂的原因有：熱處理不當(dāng)；壓模壓力過大，管材彎曲過程中材料流動阻力太大；芯軸與鋼管內(nèi)壁的間隙過小，導(dǎo)致摩擦力太大；芯軸伸出量過大等。

為防止薄壁不銹鋼管的外壁開裂，在排除熱處理和材質(zhì)本身的因素外，對壓模壓力、內(nèi)壁間隙，芯軸伸出量及潤滑情況等都需要進(jìn)行檢查。

5、內(nèi)彎側(cè)起皺

薄壁鋼管起皺主要發(fā)生在內(nèi)彎側(cè)，通常分為3種情況：前切點(diǎn)處起皺；后切點(diǎn)處起皺；圓弧內(nèi)側(cè)全起皺

（1）前切點(diǎn)起皺一般由于芯軸安裝時(shí)伸長量過小，管壁在彎曲過程中得不到芯棒的支撐。

（2）后切點(diǎn)起皺一般由于沒有安裝防皺?；蚍腊櫮０惭b位置不對。

（3）全起皺的原因較為復(fù)雜，主要在于：防皺模位置靠后或形槽尺寸過大，防皺模起不到支撐管壁的作用；壓模壓力過小，管材與防皺模間隙過大；芯軸直徑尺寸過小和位置不合理等。

為防止彎管內(nèi)側(cè)起皺，若前切點(diǎn)起皺，應(yīng)向前調(diào)整芯棒位置；若后切點(diǎn)起皺，應(yīng)加裝防皺模，調(diào)整合理的傾角和壓模壓力；若全起皺，除調(diào)整壓模壓力外，還要檢查芯軸直徑，直徑太小或磨損嚴(yán)重時(shí)需要及時(shí)更換。

薄壁不銹鋼管塑性彎曲卸載后，常見的質(zhì)量缺陷有：回彈、橫截面畸變、外側(cè)管壁減薄甚至斷裂和內(nèi)側(cè)管壁增厚甚至起皺。根據(jù)薄壁不銹鋼管不同的缺陷原因，需采取不同的措施來預(yù)防缺陷的產(chǎn)生。