專利名稱：一種y形熱壓三通的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及一種管件制備方法，特別是用于輸送壓力液體或氣體的無縫Y型三通的制備方法，屬金屬管件加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
無縫三通是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)管道工程應(yīng)用的重要管件，通常用作輸送壓力液體或氣體如石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料等。無縫三通做為傳輸上述介質(zhì)的管道通常工作溫度較高且要承受一定的壓力，因此對其機(jī)械性能、理化性能要求較高。無縫三通的制造工藝對于小口徑管可通過冷擠壓實現(xiàn)，大口徑三通則通過鍛造機(jī)加工或熱擠壓完成。對于大口徑Y(jié)型無縫三通，比如Dn100mm～1000mm、直徑/壁厚≤14的無縫金屬管三通，其幾何形狀較T形三通復(fù)雜，加工難度也相對較大。有些要求不高的Y型無縫三通可采用鑄造成形的方法，但鑄件內(nèi)部組織的疏松、夾雜、氣孔等缺陷，使其難以達(dá)到較高的力學(xué)性能指標(biāo)。還有一種比較通用的方法是先鍛造出三通毛坯，再經(jīng)過機(jī)械加工的方法完成，這種方法的缺點是，加工時間長，耗費(fèi)材料，其材料利用率僅可達(dá)到60％，成型后三通管流線不好，易產(chǎn)生液體流動阻力。有鑒于此，業(yè)內(nèi)人士積極探索Y型無縫三通的熱擠壓成形工藝，如中國專利00105645中公開了一種Y型無縫三通的制造方法，該方法以無縫鋼管作為鍛坯，鍛坯經(jīng)加熱墩粗為鼓形，上專用模具彎曲成形，再經(jīng)整型得到成品。該方法存在的問題是，加工工藝過程復(fù)雜，專用模具制作困難、生產(chǎn)成本較高，故未能推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述已有技術(shù)之缺陷而提供一種工藝簡單、模具制作容易、易于實現(xiàn)的Y形熱壓三通的制備方法。
本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的一種Y形熱壓三通的制備方法，它按如下工序進(jìn)行a.選坯選擇直徑大于三通成品主管直徑1.15～1.9倍的無縫鋼管或鍛選管節(jié)作為三通坯料1；b.熱壓將三通坯料1加熱到奧氏體區(qū)，在壓力機(jī)上用模具壓制成T形三通形狀坯料2；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料2再加熱到奧氏體區(qū)，在壓力機(jī)上用模具將主管部位壓彎，至上下模具合模為止，制成Y型三通形狀坯料3；d.機(jī)加工去除Y型三通形狀坯料3各端部余量，并對端口進(jìn)行坡口切削加工至設(shè)計尺寸。
上述Y形熱壓三通的制備方法，所述熱壓工序中使用的模具為加長主管部位的T形三通模具，其模具主管部位8的長度為Y形三通成品主管設(shè)計直徑的2.5～4倍；所述曲型工序中使用的模具為下模具開孔的短半徑彎頭模具，所述短半徑彎頭模具的下模具9底部設(shè)有與支管直徑相匹配的支管孔10，所述短半徑彎頭模具上模具11的彎曲短半徑與主管直徑數(shù)值相等。
上述Y形熱壓三通的制備方法，所述熱壓和曲型工序中坯料加熱溫度為950～1200℃。
上述Y形熱壓三通的制備方法，所述熱壓工序中每次壓制進(jìn)給量為20～50毫米，加熱和壓制交替進(jìn)行，直至上下模具合模為止。
上述Y形熱壓三通的制備方法，所述無縫鋼管或鍛造管的材質(zhì)為碳鋼、合金鋼或不銹鋼。
本發(fā)明方法適用于制作Dn100mm～1000mm，直徑/壁厚≤14的金屬管道Y型三通。該方法設(shè)入模具費(fèi)用低，可套用T形三通模具和短半徑彎頭模具，工藝過程簡單，易于操作。采用本方法加工出的Y型三通，外形美觀，內(nèi)壁轉(zhuǎn)角處過渡圓滑，通道流線合理，避免了鍛件機(jī)加工形成的內(nèi)部夾角，有利于介質(zhì)流動，使用效果好。該方法材料利用率可達(dá)到90％，大大降低了管道的生產(chǎn)成本。經(jīng)檢測，采用本方法加工的Y型三通，外觀尺寸、形位公差、無損檢測、理化試驗等各項性能指標(biāo)均可滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明解決了大口徑無縫Y型三通的加工難題，工藝水平居領(lǐng)先地位。


圖1是三通坯料；圖2是熱壓工序后制成的T形三通形狀坯料；圖3是曲型工序后制成的Y型三通形狀坯料；圖4是Y型三通成品；圖5是T形三通模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的左視圖；圖7是短半徑彎頭模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7的左視圖。
圖中各標(biāo)號含義為1.三通坯料；2.T形三通形狀坯料；3.Y型三通形狀坯料；4.Y型三通成品；5.Y型三通主管；6.Y型三通支管；7.T形三通形狀坯料模具；8.相應(yīng)的主管部位；9.短半徑彎頭模具的下模具；10.支管孔；11.短半徑彎頭模具的上模具。
具體實施例方式
本發(fā)明方法適用于制造承受中高壓的Y形無縫三通，產(chǎn)品規(guī)格為Dn100mm～1000mm、直徑/壁厚≤14，材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼無縫鋼管或鍛造管節(jié)。其加工過程主要為兩道熱擠壓成形工序。參看圖1，首先選擇直徑大于三通成品主管(所謂主管是指T形中的直管或其成型后的相應(yīng)部分)直徑1.15～1.9倍的無縫鋼管或鍛造管節(jié)為三通坯料1；然后在熱壓工序中，采用加長主管部位的T形三通模具，在壓力加工設(shè)備上經(jīng)過逐漸加壓，壓制出T形三通形狀坯料2，如圖2所示。壓力設(shè)備的噸位與被加工件的規(guī)格相關(guān)，對應(yīng)上述規(guī)格，采用噸位為1000～3500噸。在熱擠壓過程中，每次壓制進(jìn)給量為20～50毫米，加熱和壓制交替進(jìn)行，直至上下模具合模為止；隨后進(jìn)行的曲型工序，將經(jīng)過熱壓后的T形三通形狀坯料再加熱到奧氏體區(qū)，在下模具開孔的短半徑彎頭模具上將主管壓制成為Y型三通形狀坯料3，如圖3所示；最后對Y型三通端口進(jìn)行機(jī)加工，制成成品Y型三通4，如圖4所示。參看圖5、圖6，在熱擠壓成形工序中，所使用的T形三通模具7的相應(yīng)主管部位8的長度為Y形三通成品主管直徑的2.5～4倍。參看圖7、圖8，在曲型工序中所使用的短半徑彎頭模具在其下模具9底部設(shè)有支管孔10，孔徑與Y型三通支管6的直徑相匹配，短半徑彎頭模具上模具11的彎曲短半徑與主管直徑數(shù)值相等。
以下提供幾個具體實施例實施例1.
a.選坯無縫鋼管材料20號鋼；規(guī)格Dn100mm，壁厚為10mm；b.熱壓將坯料加熱到980～1050℃，在T形三通模具中壓制成T形三通形狀坯料；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料再加熱到950～1050℃，在短半徑彎頭模具上將主管壓彎，制成90°Y型三通形狀坯料；d.機(jī)加工去除Y型三通形狀坯料各端部余量，并對端口進(jìn)行坡口機(jī)加工。
實施例2.
a.選坯無縫鋼管材料12Cr1MoV鋼；規(guī)格Dn1000mm，壁厚為80mmb.熱壓將坯料加熱到1000～1100℃，在T形三通模具上壓制成T形三通形狀坯料；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料再加熱到1000～1100℃，在短半徑彎頭模具上將主管壓彎，制成為Y型三通形狀坯料；d.機(jī)加工去除Y型三通形狀坯料各端部余量，并對端口進(jìn)行坡口機(jī)加工。
實施例3.
a.選坯無縫鋼管材料0Cr18Ni9鋼；規(guī)格Dn300mm，壁厚為30mm；b.熱壓將坯料加熱到1000～1200℃，在T形三通模具中壓制成T形三通形狀坯料；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料再加熱到1100～1200℃，在短半徑彎頭模具上將主管壓彎，制成為Y型三通形狀坯料；d.機(jī)加工去除Y型三通形狀坯料各端部余量，并對端口進(jìn)行坡口機(jī)加工。
成品Y型三通還需進(jìn)行力學(xué)性能、金相等各種相應(yīng)的檢驗。
權(quán)利要求
1.一種Y形熱壓三通的制備方法，其特征在于它按如下工序進(jìn)行a.選坯選擇直徑大于三通成品主管設(shè)計直徑1.15～1.9倍的無縫鋼管或鍛造管節(jié)為三通坯料(1)；b.熱壓將三通坯料(1)加熱到奧氏體區(qū)，在壓力機(jī)上用模具壓制成T形三通形狀坯料(2)；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料(2)再加熱到奧氏體區(qū)，在壓力機(jī)上用模具將主管部位壓彎，至上下模具合模為止，制成為Y型三通形狀坯料(3)；d.機(jī)加工去除Y型三通形狀坯料(3)各端部余量，并對端口進(jìn)行坡口切削加工至設(shè)計尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述Y形熱壓三通的制備方法，其特征在于所述熱壓工序中使用T形三通模具壓制，其模具主管部位(8)的長度為Y形三通成品主管直徑的2.5～4倍；所述曲型工序中使用下模具開孔的短半徑彎頭模具壓制，其下模具(9)底部設(shè)有與支管直徑相匹配的支管孔(10)，其上模具(11)的彎曲短半徑與主管直徑數(shù)值相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述Y形熱壓三通的制備方法，其特征在于所述熱壓和曲型工序中坯料加熱溫度為950～1200℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述Y形熱壓三通的制備方法，其特征在于所述熱壓工序中每次壓制進(jìn)給量為20～50毫米，加熱和壓制交替進(jìn)行，直至上下模具合模為止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述Y形熱壓三通的制備方法，其特征在于所述無縫鋼管或鍛造管的材質(zhì)為碳鋼、合金鋼、不銹鋼。
全文摘要
一種Y形熱壓三通的制備方法，屬金屬管件加工技術(shù)領(lǐng)域，用于解決大口徑無縫Y形三通管的熱壓加工問題。其工藝由選坯、熱壓、曲型、機(jī)加工等工序組成，其中，熱壓工序先將坯料加熱后壓制成T形三通形狀坯料；曲型工序再將T形三通形狀坯料加熱后主管壓彎，制成為Y型三通形狀坯料。本發(fā)明方法適用于制作Dn100mm～1000mm，直徑/壁厚≤14的金屬管道Y型三通。該方法投入模具費(fèi)用低，可套用標(biāo)準(zhǔn)三通和短半徑彎頭模具，工藝過程簡單，易于操作。采用本方法加工的Y型三通，外觀尺寸、型位公差、無損檢測、理化試驗等各項性能指標(biāo)均達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明解決了大口徑無縫Y型三通加工難題，工藝水平行業(yè)領(lǐng)先。
文檔編號B23P13/00GK1828115SQ20061001252
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者李文亮, 劉春海, 劉強(qiáng), 張國權(quán), 張彥波, 付新建, 馬榮英 申請人:河北宏潤管道集團(tuán)有限公司