專利名稱：一種無縫鋼管管端規(guī)圓裝置及工藝的制作方法
技術領域：
屬于機械技術領域，涉及一種無縫鋼管管端規(guī)圓裝置及工藝。
背景技術：
由于無縫鋼管采用軋制、正火處理、調(diào)質(zhì)處理或感應熱處理等生產(chǎn)工藝，因此管體會存在一定程度的不圓度，特別是在管端。管線用無縫鋼管需要進行對口焊接，油井套管需要進行螺紋加工，如果鋼管管端不圓，對口焊接時兩個管體之間會產(chǎn)生一定比例的內(nèi)錯高，給焊接施工帶來困難，而在管端進行螺紋加工時管體會產(chǎn)生黑皮扣，這會降低油井套管的連接強度，為解決這一難題，設計了管端規(guī)圓裝置及工藝。經(jīng)檢索，未見相似的專利技術和文獻資料公開報道，也未見有使用情況的公開報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種可以解決鋼管管端不圓的規(guī)圓裝置及規(guī)圓工藝。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的。首先，將擬規(guī)圓的管端加熱到一定溫度，利用外力作用強迫管端的管壁發(fā)生蠕變，最終產(chǎn)生塑性變形，使管端的不圓度偏差減小，達到規(guī)圓的目的，以利于管體端部的對口焊接或螺紋加工。管端規(guī)圓的工藝方法在鋼管管端外表面纏繞大功率電熱帶，將電熱帶與導線及電源控制開關連接，并在電路上安裝電表，在管壁與電熱帶之間安裝測溫感應裝置并與顯示儀表聯(lián)通；電熱帶外面包裹隔熱保溫材料，隔熱保溫材料為柔性纖維制成。將千斤頂和一組金屬模具放置于鋼管端部里邊，金屬模具的兩個弧形模板支到管壁向內(nèi)變形處，弧形模板外側面與管壁內(nèi)側貼合，弧形金屬模具外弧的直徑與擬規(guī)圓的無縫管的內(nèi)徑相同，其厚度大于擬規(guī)圓無縫管的壁厚，其弧長為擬規(guī)圓無縫管圓周的1/8-1/4。千斤頂?shù)捻敹撕偷撞糠謩e與兩個弧形模板的內(nèi)側面相接觸；千斤頂與相應的動力源相連。將千斤頂適當加壓，使管壁、弧形模板和千斤頂三位一體緊密結合；千斤頂可以是液壓式或機械式或電動式；然后對電熱帶通電加熱，通電加熱時要密切監(jiān)測電熱帶和管壁的溫度及電表的讀數(shù)；當加熱升溫至40(T50(TC以后，保溫30分鐘以上，然后操作千斤頂，給其加壓，利用千斤頂?shù)捻斄頂D壓弧形金屬模板，通過弧形金屬模板，迫使向內(nèi)變形的管壁向外發(fā)生塑性變形；當達到預定變形量后，拉閘斷電，停止加熱，然后進行空冷。當管壁自然冷卻到環(huán)境溫度后，對千斤頂卸壓，然后拆卸弧形金屬模具、隔熱保溫材料和電熱帶及導線、電源控制開關、電表、溫度感應裝置及顯示儀表等，規(guī)圓任務勝利結束。本發(fā)明具有如下特點采用電加熱帶進行加熱，采用保溫層進行保溫，因此加熱效率高、方便靈活
采用千斤頂作為動力，可以針對不同的變形部位進行規(guī)圓，因此操作靈活、通用性好;采用弧形金屬模具，因此管端規(guī)圓精度高、產(chǎn)品規(guī)格適用性廣；由于變形溫度在40(T500°C之間進行，因此對管體組織及性能的影響非常小、殘余應力低。通過本發(fā)明管端規(guī)圓裝置和規(guī)圓工藝操作，實現(xiàn)了對任何規(guī)格的變形管端實施規(guī)圓的目的，具有規(guī)圓精度高、殘余應力小、可操作性好、方便靈活的特點。
四

圖I為管端規(guī)圓裝置結構示意圖。圖中1一隔熱保溫材料、2—電加熱帶、3—鋼管、4一弧形金屬模具、5—千斤頂。
五具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明作詳細說明。實施例I :將規(guī)格為4>355. 6mmX 15. 50mm的無縫鋼管3,隨機抽樣檢測發(fā)生管端變形的50根，在變形處纏擾BQ型電機防潮加熱帶2，將電熱帶2與導線及電源控制開關(圖中未標示)連接，并在電路上安裝電表(圖中未標示)，在管壁與隔熱保溫材料I之間安裝測溫顯示儀表裝置(圖中未標示)。在電熱帶2外面包裹3cm厚度的柔性纖維制成的隔熱保溫材料1，選用一套與變形鋼管3相應規(guī)格的弧形金屬模具4，將QL型螺旋千斤頂5與弧形金屬模具4組合，然后一同放置于鋼管3變形管端的內(nèi)側，弧形金屬模具4的兩個弧形金屬模板外側與向內(nèi)變形的管壁內(nèi)側貼合，千斤頂5的頂端和底部分別與兩個弧形金屬模板4的內(nèi)側接觸，通過人力對千斤頂5施壓，使無縫鋼管3、弧形金屬模具4和千斤頂5形成緊密結合的三位一體。然后合上電源開關，使電熱帶2通電加熱，在通電加熱時要對電流、電壓、功率和溫度進行嚴密監(jiān)測，當溫度加熱到500°C時，保溫50分鐘，然后對千斤頂5加壓，利用千斤頂5的頂力來擠壓弧形金屬模板4，通過弧形金屬模板4，迫使向內(nèi)變形的管壁向外發(fā)生塑性變形；當達到預定變形量后，拉閘斷電，停止加熱，然后進行空冷。當管壁自然冷卻到環(huán)境溫度后，對千斤頂5卸壓，然后拆卸千斤頂5、弧形金屬模具4、隔熱保溫材料I和電熱帶2等，規(guī)圓任務勝利結束。無縫鋼管3在進行管端規(guī)圓后，效果比較明顯，內(nèi)徑偏差減小，內(nèi)錯高降低。通過對變形管端進行規(guī)圓前后的管端內(nèi)徑偏差進行了抽樣檢測統(tǒng)計，鋼管變形端部的內(nèi)口橢圓度得到很好校正，具體檢測對比結果見表I。表I規(guī)圓前后變形管端的內(nèi)徑偏差抽樣檢測統(tǒng)計結果
權利要求
1.一種無縫鋼管管端規(guī)圓裝置，其特征在于規(guī)圓裝置包括隔熱保溫材料、電加熱帶、金屬模具、千斤頂及導線、電源控制開關、電表、溫度感應裝置及顯示儀表，隔熱保溫材料為柔性纖維制成，厚度大于3cm ;金屬模具的模板為弧形，其外弧的直徑與擬規(guī)圓的無縫管的內(nèi)徑相同，其厚度大于擬規(guī)圓無縫管的壁厚，其弧長為擬規(guī)圓無縫管內(nèi)圓周長的1/8-1/4 ;千斤頂為液壓式或機械式或電動式。
2.如權利要求I所述特征的一種無縫鋼管管端規(guī)圓工藝，其特征是采用電加熱帶進行加熱，采用隔熱保溫材料進行保溫，采用千斤頂作為動力，針對不同的變形部位用金屬膜板進行規(guī)圓；電加熱帶緊密纏繞在擬規(guī)圓的無縫管管端外表面，用導線與電源及其控制開關、電表、溫度感應裝置及顯示儀表聯(lián)通，其外面包裹隔熱保溫材料；擬規(guī)圓的無縫管管端內(nèi)表面變形部位相對安置兩塊弧形金屬模板，金屬模板內(nèi)側安置千斤頂，千斤頂?shù)牡撞亢晚敹朔謩e與兩塊金屬模板內(nèi)側的中部緊密接觸。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種無縫鋼管管端規(guī)圓工藝，其特征在于對擬規(guī)圓的無縫管管壁加熱升溫至40(T50(TC，保溫30分鐘以上，然后對千斤頂加壓，使向內(nèi)變形的管壁向外發(fā)生塑性變形。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種無縫鋼管管端規(guī)圓工藝，其特征在于利用千斤頂?shù)捻斄頂D壓弧形金屬模板，通過弧形金屬模板，使向內(nèi)變形管端的管壁向外發(fā)生塑性變形；當達到預定變形量后，拉閘斷電，停止加熱，然后進行空冷，當管壁自然冷卻到環(huán)境溫度后，對千斤頂卸壓，然后拆卸千斤頂、金屬模具、隔熱保溫材料和電熱帶及導線、電源控制開關、電表、溫度感應裝置及顯示儀表。
全文摘要
一種無縫鋼管管端規(guī)圓裝置及工藝,屬于機械技術領域。管端規(guī)圓裝置包括隔熱保溫材料(1)、電加熱帶(2)、金屬模具(4)、千斤頂(5)、導線及電源控制開關、電表、溫度感應裝置及顯示儀表。管端規(guī)圓工藝為將電熱帶和隔熱保溫材料纏繞在變形管端外表面，對電熱帶通電加熱，當溫度升至400~500℃以后，保溫30分鐘以上，將千斤頂適當加壓，利用千斤頂?shù)捻斄頂D壓弧形金屬模板，通過弧形金屬模板迫使向內(nèi)變形的管壁向外發(fā)生塑性變形，達到預定變形量后進行空冷。本發(fā)明可對任何規(guī)格的變形管端實施規(guī)圓的目的，具有規(guī)圓精度高、殘余應力小、可操作性好、方便靈活的特點。
文檔編號B21D3/14GK102699153SQ201210191598
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權日2012年6月12日
發(fā)明者豐小冬, 井溢農(nóng), 劉金, 姜海龍, 宋江波, 張行剛, 王金龍, 石曉霞, 董珍, 賀景春, 郭智韜, 馬愛清 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司