钢板热压焊接弯头工艺流程及质量控制

钢板热压焊接弯头
• ①下料：以弯头的内外弧中心线为截面将弯头的一半展开并适当增加各边的余量，将此图形参数输入仿形下料机电脑系统中，操作仿形火焰切割机将钢板割成扇形坯料。如钢板的板面不能满足一张扇形坯料的尺寸，在征得业主同意的前提下可以拼接，但拼接的焊缝保证弯头成型后不出现十字接头并相邻焊道的间距必须大于100mm。
• ②压制：将扇形弯头坯料均匀装入加热炉内进行加热，通常加热到材料的上临界点温度以上20℃左右出炉在胎模具上压制成弯头的半壳。保证半壳的外观圆滑，口径合适，长度和高度具备均匀的切割余量，保证半成品四边切割后的尺寸达到弯头半壳的要求。成型过程严格控制管坯的加热最高温度不能超出工艺规范的要求避免过热过烧使金属内部组织破坏，并控制终轧温度不小于750℃，避免应力缺陷产生。

③去端：将半壳弯头放在平台上按1/2弯头的尺寸标准切割去除多余的端边，并将内外弧端边按焊接工艺要求预制好焊接坡口。碳钢材料用火焰切割法完成后用机械修磨的方式将坡口及规定范围内氧化皮完全去除打磨出金属光泽，合金钢、高强钢及不锈钢材料还要修磨掉热切割的热影响区金属。
• ④对圆:将两个开好坡口的半壳对齐点焊成弯头整体的雏形，保证弯头内外弧焊缝坡口齐平，测量弯头的整体各部位周长满足标准要求。固定点焊的材料必须和后续的焊接材料相同，并在焊接过程中适时将点焊金属去除干净。
• ⑤焊接：组对合格的弯头由具有相应资质的焊工按评定合格的焊接工艺对弯头的内外弧纵缝进行全焊透式焊接。可采用手工电弧焊、自动埋弧焊、气体保护焊等焊接方法。所有焊接方法都必须按工艺规范的要求控制焊接线能量的输入，采用适宜的电流电压保证熔敷金属具备良好的性能状态。母材壁厚大于25mm的普通碳钢材料和抗拉强度下限值大于540Mpa的低合金高强度材料及所有合金材料必需按规定做好焊缝的焊前预热和焊后消氢热处理。焊接完毕进行100%的外观质量检验和射线及超声波检验（按JB/T4370-2005或等效的ASME等无损检测标准检验和验收，屈服强度下限值大于555Mpa的高钢级材料无损检测工作在管件正式热处理后进行），检出超标缺陷部位按评定合格的焊缝返修工艺进行返修，相同部位返修不能超过两次。
• ⑥去端整形：焊接合格的弯头以标准高度为基准并加上适当的机加工余量进行管端余量切除，然后在液压机上利用整形模具对弯头的管端外径进行校圆，以满足机加工的要求。

⑦热处理：热处理是管件产品体现其内在质量最重要工序，其可以恢复加热成形过程中扭曲变形的晶体组织，消除形变应力，同时获得产品预期的晶体结构和晶粒度，使产品的强度韧性及其应具有的适应相应运行工况的特性得以体现。如：抗低温冲击性能、抗特殊介质的腐蚀性能、抗高温工况环境的持续稳定性能等。热处理后的直观检验方式为硬度检测，其次是每炉产品抽取样件或试件进行破坏性理化和腐蚀试验来验证产品内在质量状态。管件产品的热处理工艺通常包括：回火处理、正火处理、高温退火处理、正火+回火处理、淬火+回火处理、固溶+稳定化处理。根据材料材质的不同可以采用以上一种或一种以上工艺对管件进行最终热处理。（热处理工艺的选择通常按相对应的材料标准或管件的制造标准执行）
• ⑧表面处理：将热处理合格的弯头根据材质特点对其内外表面进行去除氧化皮和目视缺欠的外观处理。一般进行机械俢磨和抛丸喷砂处理，不锈钢产品后续还需进行酸洗钝化处理。
• ⑨机加工管端坡口：按标准和图纸的要求，将弯头半成品放在平台上进行画线钉标记后，在适应的机加工设备上进行管端坡口制备。（坡口形式和尺寸一般按管件标准和ASME B16.25标准规定进行）
• ⑩成品检验：过程检验合格的弯头在检测平台上进行全面的外观尺寸及形位偏差数据的测量，尺寸测量合格的弯头进行全面的无损检测。碳钢和合金钢材质弯头整体内外表面包括管端坡口和纵焊缝，进行100%的磁粉检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准Ⅰ级合格，不锈钢弯头整体内外表面包括管端坡口进行100%着色渗透检测和100%的超声检测，按JB4730-2005标准Ⅰ级合格。（合金及不锈钢材料入库前需做PMI测试）

该工艺为最原始的弯头制造方法，延续至今仍被各管件厂积极利用，其对大口径弯头（该工艺只要有相应尺寸的模具可以制造最大直径DN3400或更大尺寸的弯头）及难于采购到钢管类原材料特殊材质弯头的制造特别适用。该工艺成品壁厚减薄量非常小，适用的材料材质比较广泛。其适用于碳钢、低合金高强钢、耐热合金钢、不锈钢、双金属复合钢及有色金属材料等所有材质弯头的制作。但随着管件生产厂的科技创新，高钢级大口径钢板制弯头的成型工艺逐渐被更优越的新工艺所替代。（我公司已研发成功了钢板卷筒焊接后中频加热推制单焊缝大口径弯头的生产工艺，并得到了重点工程的采纳。该工艺节约材料成本，工序简单效率高，且弯头的外观及内在质量高超）