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(一)鋼帶的力學性能
焊接方矩管常用的鋼種為碳素結構鋼,主要的牌號有Q195、Q215、Q235等多種。鋼帶屈服點和抗拉強度過高,將造成鋼帶的成型困難,特別是管壁較厚時,材料的回彈力大,方矩管在焊接時存在較大的變形應力,焊縫容易產(chǎn)生裂縫。當鋼帶的抗拉強度超過635MPa、伸長率低于10%時,鋼帶在焊接過程中焊縫易產(chǎn)生崩裂。當抗拉強度低于300MPa時,鋼帶在成型過程中由于材質偏軟,表面容易起??梢?,方矩管材料的力學性能對焊接質量的影響很大,應從材料強度方面對其進行有效地控制;
(二)鋼帶表面缺陷
鋼帶表面缺陷常見的有鐮刀彎、波浪形、縱剪啃邊等幾種,鐮刀彎和波浪形一般出現(xiàn)在冷軋鋼帶軋制過程中 ,是由壓下量控制不當造成的。在方矩管成型過程中,鐮刀彎和波浪形會引起帶鋼的跑偏或翻轉,容易使方矩管焊縫產(chǎn)生搭焊,影響質量。鋼帶的啃邊,一般出現(xiàn)在縱剪帶上,產(chǎn)生原因是縱剪機圓盤刀刃磨鈍或不鋒利造成的。由于鋼帶的啃邊,時時出現(xiàn)局部缺肉,使鋼帶在焊接時易產(chǎn)生裂紋、裂縫而影響方矩管焊縫質量的穩(wěn)定性;
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無縫焊接技術在方矩管焊接中表現(xiàn)出了的性能,提高了管件的精度、光潔度,克服了在焊接過程中出現(xiàn)有縫而影響美觀的缺點。它可以有效地消除管件的焊縫、交接線和分型線。
(一)在以往生產(chǎn)中,冷卻管線布置在方矩管表面附近,表面光潔度總是不太均勻。而在一些比較新的工藝中,通過將模芯和模腔冷卻管線的水流設置在注射區(qū)域附近,可以使生產(chǎn)的方矩管質量得到較好的保證;
(二)無縫焊接技術的出現(xiàn)使通道設計的多種變化和采用多面體立式加工中心銑削加工成為可能。在實際模壓成形過程中,通道設計的變化可以幫助控制方矩管加熱和冷卻的佳溫度變化;
(三)應用無縫焊接技術不會使方矩管發(fā)生翹曲和變形,對模腔與模芯側面模具的匹配也不會造成任何問題。由于工件可以傾斜,避免了只使用球銑刀進行端面加工,延長了銑刀的使用壽命;
(四)采用無縫焊接技術,不僅可以幫助消除模具焊縫,還相應地提高了方矩管的精度、光潔度和外觀可觀性;
(五)通過對重要的中徑滲透室進行銑削加工,可以使溫度波動保持在60℃之內。這些滲透室在模腔后面被銑削加工,形狀與模腔一致,可以作為高壓蒸汽和冷卻水的通道,能起到模腔表面的導熱作用,使溫度分布更加均勻,從而保持溫度的變化,控制溫度的波動速度;
(六)無縫焊接技術在生產(chǎn)中實施了控制,縮短了加工周期。由于該項工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品具有出色的表面光潔度,因此不需要采用二次噴鍍和退火,也就避免了因二次收縮而造成的方矩管尺寸變化;
(七)按照新技術的工藝要求,加工類似網(wǎng)狀的模芯和模腔時,為了避免其移動和二次裝夾,使用機床的第四軸銑削加工,這樣可以提高公差尺寸精度。板上的翅片以及水室冷卻管線也得到更廣泛的應用,進一步提高了方矩管質量和無縫焊接的光潔度。
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要想在生產(chǎn)過程中提高方矩管壁厚精度,我們建議從以下九個方面著手:
(一)確定定心輥安裝是否到位,擁抱中央卷相關的調整打開角度及各動作的開口大小一致,握住搟面杖滾中線。
(二)對于磨損的頂頭、指南羅爾斯和其他滾壓工具要及時更換。
(三)穿孔頂桿一般選擇外徑為Φ108mm-Φ114mm,壁厚要求≥25mm且壁厚均勻的方矩管。
(四)芯棒的長細比較大,一般采用先車外徑然后打破口焊接,直接打開或長成型材料。芯棒的外加工精度控制在±0.1mm,芯棒的直度偏差不超過5mm。焊接兩段芯棒之間插入一個精加工的銷子進行定位,總偏差防止過度焊接的直接結果。
(五)加熱要均勻,禁止快速升降溫度。每一個加熱和冷卻,以保持穩(wěn)定的慢大揚程的溫度不超過30℃。
(六)防止方矩管中間拉薄和壁厚增哈歐超過控制范圍的情況發(fā)生。
(七)確保一致的穿孔機軋車中心線與孔的中心線避免卷上下的滾動使管子保持有效,即使在穿孔。
(八)確保中心線的距離和導輥的穿孔的中心線軋制,該距離等于上部和下部輥從大約相等的帶領。
(九)芯棒要選用壁厚較厚的加工,對于規(guī)格較小的芯棒,可以用來代替固態(tài)坯料。厚度均勻厚壁管和實心鋼坯,可以使芯棒彎曲變形的概率大幅度降低,可有效地提高方矩管壁厚精度。
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