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彎頭是水暖安裝中常用的一種連接用管件,用于管道拐彎處的連接,用來(lái)改變管道的方向。

其他名稱:90°彎頭、直角彎、愛(ài)而彎、沖壓彎頭、壓制彎頭、機(jī)制彎頭、焊接彎頭等。

用途:連接兩根公稱通徑相同或者不同的管子,使管路作90°、45°、180°及各種度數(shù)的轉(zhuǎn)彎。

彎曲半徑小于等于管徑的1.5倍屬于彎頭,大于管徑的1.5倍屬于彎管.

管道安裝中常用的一種連接用管件,連接兩根公稱通徑相同或者不同的管子,使管路做一定角度轉(zhuǎn)彎,公稱壓力為1-1.6Mpa。

要求控制曲率半徑。比如半徑長(zhǎng)度為1.5D,那么曲率半徑必須在所要求的公差范圍之內(nèi)。由于這些管件大多數(shù)用于焊接,為了提高焊接質(zhì)量,端部都車成坡口,留一定的角度,帶一定的邊,這一項(xiàng)要求也比較嚴(yán),邊多厚,角度為多少和偏差范圍都有規(guī)定,幾何尺寸上比管件多了很多項(xiàng)。彎頭表面質(zhì)量和機(jī)械性能基本和管子是一樣的。為了焊接方便,和被連接的管子的鋼的材質(zhì)是要相同的。

1、由于管件大多數(shù)用于焊接,為了提高焊接質(zhì)量,端部都車成坡口,留一定的角度,帶一定的邊,這一項(xiàng)要求也比較嚴(yán),邊多厚,角度為多少和偏差范圍都有規(guī)定。表面質(zhì)量和機(jī)械性能基本和管子是一樣的。為了焊接方便,管件與被連接的管子的鋼種是相同的。

2、就是所有的管件都要經(jīng)過(guò)表面處理,把內(nèi)外表面的氧化鐵皮通過(guò)噴丸處理噴掉,再涂上防腐漆。這是為了出口需要,再者,在國(guó)內(nèi)也是為了方便運(yùn)輸防止銹蝕氧化,都要做這方面的工作。

3、就是對(duì)包裝的要求對(duì)于小管件,如出口,就需要做木箱,大約1立方米,規(guī)定這種箱子中的彎頭數(shù)量大約不能超過(guò)一噸,該標(biāo)準(zhǔn)允許套裝,即大套小,但總重量一般不可超過(guò)1噸。對(duì)于大件y就要單個(gè)包裝,像24″的就必須單個(gè)包裝。另外就是包裝標(biāo)記,標(biāo)記是要注明尺寸、鋼號(hào)、批號(hào)、廠家商標(biāo)等。

以材質(zhì)劃分

碳鋼: ASTM/ASME A234 WPB、WPC

合金: ASTM/ASME A234 WP 1-WP 12-WP 11-WP 22-WP 5-WP 91-WP911、15Mo3 15CrMoV、 35CrMoV

不銹鋼:ASTM/ASME A403 WP 304-304L-304H-304LN-304N

ASTM/ASME A403 WP 316-316L-316H-316LN-316N-316Ti

ASTM/ASME A403 WP 321-321H ASTM/ASME A403 WP 347-347H

低溫鋼:ASTM/ASME A402 WPL3-WPL 6

高性能鋼: ASTM/ASME A860 WPHY 42-46-52-60-65-70

鑄鋼，合金鋼，不銹鋼，銅，鋁合金，塑料，氬硌瀝，PVC，ppR、RFPP(增強(qiáng)聚丙烯)等。

以制作方法劃分可分為推制、壓制、鍛制、鑄造等。
以制造標(biāo)準(zhǔn)劃分可分為國(guó)標(biāo)、電標(biāo)、船標(biāo)、化標(biāo)、水標(biāo)、美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)、俄標(biāo)等。
按它的曲率半徑來(lái)分:可分為長(zhǎng)半徑彎頭和短半徑彎頭。長(zhǎng)半徑彎頭指它的曲率半徑等于1.5倍的管子的外徑，即R=1.5D;短半徑彎頭指它的曲率半徑等于管子外徑，即R=1.0D。(D為彎頭直徑，R為曲率半徑)。
若按壓力等級(jí)來(lái)分:大約有十七種，和美國(guó)的管子標(biāo)準(zhǔn)是相同的，有:Sch5s、Sch10s、Sch10、Sch20、Sch30、Sch40s、STD、Sch40、Sch60、Sch80s、XS;Sch80、SCH100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS;其中最常用的是STD和XS兩種。
按照不同形狀用途可以分為:溝槽式彎頭、卡套式彎頭、雙承彎頭、法蘭彎頭、異徑彎頭、呆座彎頭、內(nèi)外牙彎頭、沖壓彎頭、推制彎頭、承插彎頭、對(duì)焊彎頭、內(nèi)絲彎頭等。
折疊常規(guī)分類

可曲撓彎頭 卡套式彎頭 帶邊彎頭 快裝彎頭 帶座彎頭 法蘭彎頭 180°彎頭 雙承彎頭 單承彎頭

承插彎頭 異徑彎頭 無(wú)縫彎頭 對(duì)焊彎頭 90°彎頭45°彎頭組合三通內(nèi)螺紋彎頭 沖壓彎頭、推制彎頭、高壓彎頭 耐磨彎頭、機(jī)械彎頭 法蘭式彎頭 溝槽式彎頭 立體彎頭外螺紋彎頭 螺紋彎頭 專用彎頭 防水彎頭

日本標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 描述

JIS B2311 通用鋼制對(duì)焊管件

JIS B2312 鋼制對(duì)焊管件

JIS B2313鋼板制對(duì)焊管件

JIS B2316 鋼制承插焊管件

管件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)之美國(guó)標(biāo)準(zhǔn):

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 描述

ASME/ANSI B16.9 工廠制造的鍛鋼對(duì)焊管件

ASME/ANSI B16.11 承插焊和螺紋鍛造管件

ASME/ANSI B16.28 鋼制對(duì)焊小半徑彎頭和回頭彎

ASME B16.5 管法蘭和法蘭配件

MSS SP-43 鍛制不銹鋼對(duì)焊管件

MSS SP-79 承插焊異徑插入件

MSS SP-83 承插焊和螺紋活接頭

MSS SP-97 承插焊、螺紋和對(duì)焊端的整體加強(qiáng)式管座

電力標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 描述

GB2000火電發(fā)電廠汽水管道零件及部件典型設(shè)計(jì)手冊(cè)

DL/T515-93電站彎管

D-GD87-1101 管道零件及部件典型設(shè)計(jì)

管件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)之化工標(biāo)準(zhǔn):

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 描述

HGJ514 碳鋼、低合金鋼無(wú)縫對(duì)焊管件

HGJ528 鋼制有縫對(duì)焊管件

HGJ10 鍛鋼制承插焊管件

HGJ529 鍛鋼制承插焊、螺紋和對(duì)焊接管臺(tái)

HGJ-44-76-91 鋼制管法蘭、墊片、緊固件

HG20592-20635 鋼制管法蘭、墊片、緊固件

中石化標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 描述

SH3406 -1996石油化工鋼制管法蘭

SH3408 -1996鋼制對(duì)焊無(wú)縫管件

SH3409-1996 鍛鋼制承插焊管件

SH3410 -1996鍛鋼制承插焊管件

SH3065-1994石油化工管式爐急彎彎管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 描述

GB/T12459-2017 鋼制對(duì)焊管件

GB/T14383 鍛鋼制承插焊管件

GB/T17185-1995鋼制法蘭管件

管件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)之中石油標(biāo)準(zhǔn):

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 描述

SY/T0510-2017 鋼制對(duì)焊管件

SY/T5257-2012 鋼制彎管

02S403 鋼制管件國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)

船用標(biāo)準(zhǔn)

GB/T10752-1995船用鋼管對(duì)焊接頭

CB/T3590-94 鋁黃銅彎頭

無(wú)縫彎頭:彎頭是用于管道轉(zhuǎn)彎處的一種管件。在管道系統(tǒng)所使用的全部管件中,所占比例最大,約為80%。通常,對(duì)不同材料或壁厚的彎頭選擇不同的成形工藝。制造廠常用的無(wú)縫彎頭成形工藝有熱推、沖壓、擠壓等。

熱推成形

熱推彎頭成形工藝是采用專用彎頭推制機(jī)、芯模和加熱裝置,使套在模具上的坯料在推制機(jī)的推動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)中被加熱、擴(kuò)徑并彎曲成形的過(guò)程。 熱推彎頭的變形特點(diǎn)是根據(jù)金屬材料塑性變形前后體積不變的規(guī)律確定管坯直徑,所采用的管坯直徑小于彎頭直徑,通過(guò)芯�？刂婆髁系淖冃芜^(guò)程,使內(nèi)弧處被壓縮的金屬流動(dòng),補(bǔ)償?shù)揭驍U(kuò)徑而減薄的其它部位,從而得到壁厚均勻的彎頭。

熱推彎頭成形工藝具有外形美觀、壁厚均勻和連續(xù)作業(yè),適于大批量生產(chǎn)的特點(diǎn),因而成為碳鋼、合金鋼彎頭的主要成形方法,并也應(yīng)用在某些規(guī)格的不銹鋼彎頭的成形中。

成形過(guò)程的加熱方式有中頻或高頻感應(yīng)加熱(加熱圈可為多圈或單圈)、火焰加熱和反射爐加熱,采用何種加熱方式視成形產(chǎn)品要求和能源情況決定。

沖壓成形

沖壓成形彎頭是最早應(yīng)用于批量生產(chǎn)無(wú)縫彎頭的成形工藝,在常用規(guī)格的彎頭生產(chǎn)中已被熱推法或其它成形工藝所替代,但在某些規(guī)格的彎頭中因生產(chǎn)數(shù)量少、壁厚過(guò)厚或過(guò)薄。

產(chǎn)品有特殊要求時(shí)仍在使用。彎頭的沖壓成形采用與彎頭外徑相等的管坯,使用壓力機(jī)在模具中直接壓制成形。

在沖壓前,管坯擺放在下模上,將內(nèi)芯及端模裝入管坯,上模向下運(yùn)動(dòng)開(kāi)始?jí)褐?通過(guò)外模的約束和內(nèi)模的支撐作用使彎頭成形。

與熱推工藝相比,沖壓成形的外觀質(zhì)量不如前者;沖壓彎頭在成形時(shí)外弧處于拉伸狀態(tài),沒(méi)有其它部位多余的金屬進(jìn)行補(bǔ)償,所以外弧處的壁厚約減薄10%左右。但由于適用于單件生產(chǎn)和低成本的特點(diǎn),故沖壓彎頭工藝多用于小批量、厚壁彎頭的制造。

沖壓彎頭分冷沖壓和熱沖壓兩種,通常根據(jù)材料性質(zhì)和設(shè)備能力選擇冷沖壓或熱沖壓。

冷擠壓彎頭的成形過(guò)程是使用專用的彎頭成形機(jī),將管坯放入外模中,上下模合模后,在推桿的推動(dòng)下,管坯沿內(nèi)模和外模預(yù)留的間隙運(yùn)動(dòng)而完成成形過(guò)程。

采用內(nèi)外模冷擠壓工藝制造的彎頭外形美觀、壁厚均勻、尺寸偏差小,故對(duì)于不銹鋼彎頭特別是薄壁的不銹鋼彎頭成形多采用這一工藝制造。這種工藝所使用的內(nèi)外模精度要求高;對(duì)管坯的壁厚偏差要求也比較苛刻。

中板焊制

用中板用壓力機(jī)做成彎頭剖面的一半,然后把兩個(gè)剖面焊接到一起。這樣的工藝一般用來(lái)作DN700以上的彎頭的。

其它成形方法

除上述三種常用的成形工藝以外,無(wú)縫彎頭成形還有采用將管坯擠壓到外模后,再通過(guò)管坯內(nèi)通球整形的成形工藝。但這種工藝相對(duì)復(fù)雜、操作麻煩,且成形質(zhì)量不如前述工藝,故較少采用

彎頭elbow

異徑彎頭 reducing elbow

帶支座彎頭 base elbow

長(zhǎng)半徑彎頭 long radius elbow

短半徑彎頭 short radius elbow

長(zhǎng)半徑180°彎頭 long radius 180°elbow

短半徑180°彎頭 Short radius180°elbow

帶側(cè)向口的彎頭(右向或左向) side outlet elbow (right hand or left hand)

雙支管彎頭( 形) double branch elbow

衛(wèi)生級(jí)快裝彎頭Stainless quick elbow

不銹鋼彎頭Stainless elbow

螺紋彎頭threaded elbow

快裝彎頭 quick elbow

90°彎頭 90°Elbow

承插焊彎頭 socket welded elbow

由于彎頭具有良好的綜合性能,所以它廣泛用于化工、建筑、給水、排水、石油、輕重工業(yè)、冷凍、衛(wèi)生、水暖、消防、電力、航天、造船等基礎(chǔ)工程。

不銹鋼彎頭

1、焊條使用時(shí)應(yīng)保持干燥,鈦鈣型應(yīng)經(jīng)150℃干燥1小時(shí),低氫型應(yīng)經(jīng)200-250℃干燥1小時(shí)(不能多次重復(fù)烘干,否則藥皮容易開(kāi)裂剝落),防止焊條藥皮粘油及其它臟物,以免致使焊縫增加含碳量和影響焊件質(zhì)量。彎頭焊接時(shí),受到重復(fù)加熱析出碳化物,降低耐腐蝕性和力學(xué)性能。焊后硬化性較大,容易產(chǎn)生裂紋。若采用同類型的焊條焊接,必須進(jìn)行300℃以上的預(yù)熱和焊后700℃左右的緩冷處理。若焊件不能進(jìn)行焊后熱處理,則應(yīng)選用鉻鎳不銹鋼焊條。

2、為改善不銹鋼彎頭耐蝕性能及焊接性而適當(dāng)增加適量穩(wěn)定性元素Ti、Nb、Mo等,焊接性較好一些,采用同類型的鉻不銹鋼焊條時(shí),應(yīng)進(jìn)行200℃以上的預(yù)熱和焊后800℃左右的回火處理。若焊件不能進(jìn)行熱處理,則應(yīng)選用鉻鎳不銹鋼焊條。

奧氏體不銹鋼 基體以面心立方體結(jié)構(gòu)的奧氏體組織(γ相)為主,無(wú)磁性,主要通過(guò)冷加工使其強(qiáng)化(并可能導(dǎo)致一定磁性)的不銹鋼。
奧氏體-鐵素體(雙相)型不銹鋼 基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織(其中較少相的含量一般大于15%),有磁性,可以通過(guò)冷加工達(dá)到強(qiáng)化效果的不銹鋼。
鐵素體型不銹鋼 基體以體心立方體晶體結(jié)構(gòu)的鐵素體組織(α相)為主,有磁性,一般不能通過(guò)熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強(qiáng)化的不銹鋼。
馬氏體型不銹鋼 基體為馬氏體組織,有磁性,通過(guò)熱處理可調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼。
沉淀硬化型不銹鋼 基體為奧氏體或馬氏體組織,并能通過(guò)沉淀硬化(又稱時(shí)效硬化)處理使其硬(強(qiáng))化的不銹鋼。
不銹鋼 1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni9 00Cr19Ni10 0Cr17Ni12Mo2Ti 00Cr17Ni14Mo2 304 304L 316 316L等 3、不銹鋼彎頭具有一定的耐蝕(氧化性酸、有機(jī)酸、氣蝕)、耐熱和耐磨性能。通常用于電站、化工、石油等設(shè)備材料。不銹鋼彎頭焊接性較差,應(yīng)注意焊接工藝、熱處理?xiàng)l件及選用合適電焊條。

中國(guó)已經(jīng)是世界上最大的建筑材料生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。主要建材產(chǎn)品水泥、平板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、石材和墻體材料等產(chǎn)量多年居世界第一位。同時(shí),建材產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高,能源和原材料消耗逐年下降,各種新型建材不斷涌現(xiàn),建材產(chǎn)品不斷升級(jí)換代。滄州管道裝備制造業(yè)基礎(chǔ)厚�，F(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)3200多家,其中規(guī)模以上(銷售收入500萬(wàn)元以上)企業(yè)222家,從業(yè)人員12.4萬(wàn)人。主要產(chǎn)品有各種特鋼、不銹鋼、碳鋼等多種口徑的無(wú)縫鋼管、低中高壓鍋爐管、石油鉆探管等鋼管;各種三通、四通、閥門、異徑管等彎頭管件;各種不銹鋼法蘭、鍛造法蘭;各種管架、儀表、石油防井噴器等管道配件;各種聚乙烯管、聚丙烯管等塑料管道,共16大類370多個(gè)品種3500多種規(guī)格。制造工藝主要采用熱軋直縫焊、螺旋雙面埋弧焊、鍛打、鍛壓、中頻推制、冷成型、熱擠壓等,管道最大加工直徑2020毫米。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于市政、石油化工、西氣東輸、船舶及核電等工程領(lǐng)域,年設(shè)計(jì)加工能力2500萬(wàn)噸。2010年規(guī)模以上企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)增加值130億元,同比增長(zhǎng)31.7%,占全部規(guī)模以上企業(yè)增加值的16.1%。滄州管道裝備制造業(yè)正向"三上"(上規(guī)模、上水平、上裝備)和"三高"(高端、高壓、高附加值)的目標(biāo)邁進(jìn),力促管道裝備制造業(yè)能力達(dá)到3000萬(wàn)噸。滄州將成為國(guó)內(nèi)外知名的"管道裝備制造與研發(fā)基地"和"管道裝備之都"。"十一五"規(guī)劃基建投資已棋至中盤,公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的爆發(fā)增長(zhǎng)和普通民用建筑投資的平穩(wěn)增長(zhǎng),使建筑行業(yè)正處在景氣上行階段。同時(shí),在建設(shè)節(jié)能社會(huì)和國(guó)家加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的背景下,節(jié)能和技術(shù)創(chuàng)新主題將是行業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn)。塑料管件及管道再一次掀起管件熱潮。

局部減薄是彎頭常見(jiàn)的缺陷,但國(guó)內(nèi)外對(duì)此類缺陷的研究主要針對(duì)直管,對(duì)彎頭局部減薄的研究少有文獻(xiàn)報(bào)道。本文通過(guò)詳細(xì)的有限元計(jì)算和理論分析,研究了在內(nèi)壓和彎矩作用下局部減薄對(duì)彎頭極限承載能力的影響,以及內(nèi)壓作用下多局部減薄的相互干涉效應(yīng)和彎矩作用下直管對(duì)彎頭極限載荷的加強(qiáng)作用,并進(jìn)行了部分實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得到了以下研究成果:

1、用有限元方法對(duì)內(nèi)壓作用下局部減薄彎頭的極限載荷進(jìn)行了系統(tǒng)地分析和計(jì)算,得出局部減薄彎頭的極限壓力與局部減薄的直管不同,彎頭的極限壓力不僅取決于局部減薄大小,還與局部減薄位置和彎曲半徑有關(guān),如采用局部減薄直管的計(jì)算方法評(píng)定彎頭,則會(huì)得出不安全或過(guò)于保守的結(jié)果;同時(shí)減薄寬度對(duì)極限載荷的影響也不可忽略。在有限元分析的基礎(chǔ)上給出了局部減薄彎頭極限壓力的計(jì)算公式,公式計(jì)算結(jié)果與有限元計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都相當(dāng)吻合并偏安全,計(jì)算公式可以實(shí)際應(yīng)用于局部減薄彎頭的安全評(píng)定,補(bǔ)充了該項(xiàng)研究的空白。

2、通過(guò)有限元分析,研究了在內(nèi)壓下多局部減薄之間的相互干涉效應(yīng),研究表明多局部減薄的相互影響不僅與間距有關(guān),還與減薄深度有關(guān)。指出減薄深度較淺時(shí),軸向局部減薄間距大于2倍壁厚,雙局部減薄的極限載荷與單個(gè)局部減薄的極限載荷基本相同;當(dāng)減薄深度較深,軸向局部減薄間距大于4倍壁厚時(shí),雙局部減薄的極限載荷與單個(gè)局部減薄的極限載荷基本相同,補(bǔ)充了現(xiàn)有研究的不足。

3、通過(guò)有限元計(jì)算,研究了相連直管對(duì)彎頭極限彎矩的加強(qiáng)作用,指出與彎頭相連的直管會(huì)使彎頭的極限彎矩增大,彎曲半徑不同時(shí),彎頭極限載荷增加量不同。當(dāng)相連直管長(zhǎng)度大于3倍管徑時(shí),直管對(duì)彎頭的強(qiáng)化作用不再增加。該項(xiàng)研究補(bǔ)充了直管對(duì)彎頭加強(qiáng)作用研究的不足。

4、通過(guò)有限元分析詳細(xì)研究了局部減薄對(duì)彎頭極限彎矩的影響,得出面內(nèi)彎矩作用下局部減薄彎頭極限彎矩的大小與減薄位置、減薄尺寸及彎曲半徑有關(guān)。研究表明在彎矩作用下,幾何非線性的影響是顯著的。在內(nèi)壁局部減薄和大變形有限元分析的基礎(chǔ)上,給出面內(nèi)彎矩作用下局部減薄彎頭極限彎矩的計(jì)算公式,計(jì)算結(jié)果可以較準(zhǔn)確并偏保守地反映出有限元計(jì)算結(jié)果,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。該項(xiàng)研究填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的空白。