金属波纹管的加工制造,是从选用原材料开始,经过管坯制造、波纹管成形、整形、热处理、表面处理、质量检验等主要工艺环节,制造出符合设计要求的波纹管。
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《中华人民共和国机械行业标准(JB/T 6169-2006·代替JB/T 6169-1992):金属波纹管》与JB/T 6169-1992相比,主要变化如下:——对焊缝无损检测部分进行了部分修改,增加了纵焊缝着色检测的具体要求;——对刚度偏差的要求,增加了通用类船用波纹管的刚度要求,在刚度和寿命的试验方法中,对敏感类和通用类均分别进行了叙述;——对通用类波纹管增加了稳定性试验项目,增加了附录B通用类波纹管的设计,该部分采用了美国《EJMA》。
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金属波纹管的波纹成形是制造波纹管的关键工艺。目前常用的成形方法有:液压成形、机械成形、橡胶成形、焊接成形、电化学成形等。
液压成形和机械成形是金属波纹管制造行业常用的工艺。它适于制造具有良好塑性的铜合金、不锈钢、弹性合金及高温合金等材料的U型、S型、Ω型等波型的波纹管,具有广泛的适应性和良好的工艺性。
1.液压成形工艺
液压成形是金属波纹管应用最广泛、最常见的一种成形方法。主要用来制造环形波纹管,可成形壁厚0.08~4mm的波纹管。波纹管液压成形是管坯在受内壁液体压力下,当应力超过屈服强度后,在专用模具内成形为波纹管。
2.机械成形工艺
波纹管的机械成形,包括旋压成形、滚压成形和机械膨胀等工艺方法。
一般来说机械成形具有工艺简单、工装制造容易,生产效率高等优点。同时也存在产品制造比较粗糙,性能不高等缺点。它较多应用于螺旋波纹管,波纹膨胀节、大直径厚壁波纹管的制造。
3.橡胶成形工艺
橡胶成形工艺是胀形工艺的一种。它是以橡胶为成形凸模,在压力作用下像胶凸模变形,把管坯按凹模型腔成形波纹管,成形方式通常是单波连续成形。
4.机械液压成形
机械液压成形是将管坯先用滚压方法向内滚形,然后用液压方法向外胀形形成波纹管的成形方法。机械液压成形的波纹管,由于波峰、波谷都参加了变形,都达到了强化,对提高波纹管弹性起到了良好的作用,是制造深波波纹管的一种有效工艺方法。
金属波纹管成型机,是用于卷制作为桥梁、建筑预应力施工中预留孔道的螺纹管的机器。本机结构紧凑、体积小、重量轻,便于室内和野外施工现场作业;适应范围大,生产效率高,能满足工程使用需要;所卷制的螺旋波纹管,具有抗渗、耐压、强度高、柔性好,能确保工程施工质量。
金属波纹管成型机的钢带波纹型式、螺旋波纹管成型原理,与VSL体系中螺旋管机相同,和国内同类型产品相比较,具有一定的领先水平。
金属波纹管表面处理工艺主要为除油、疏松动氧化皮和酸洗。
金属波纹管在加工过程中,会产生内应力,使其弹住和几何尺寸不稳定。波纹管的稳定处理目的就在于消除应力,稳定性能,稳定几何尺寸。
金属波纹管的稳定处理包括热稳定处理工艺和机械稳定处理工艺。一般情况下只作热稳定处理,有特殊要求时才须作机械稳定处理。
金属波纹管是形状复杂、性能要求高的一种薄壳元件。它的制造工序多、工艺复杂。因此在波纹管的制造中,正确的工艺设计和实施是至关重要的。