一种用弯曲模拟弯管变形量的方法

摘要

本发明提供了一种用弯曲模拟弯管变形量的方法，其特征在于，步骤为：加工长度不小于150mm的弯曲用条状试样，该试样的表面需平整且无缺陷；在弯曲用条状试样的侧面沿厚度方向均匀划线，在试样的最大受拉表面上划一条水平线，该水平线与间隔均匀的竖线形成交点，精确测量各点之间的距离以及试样尺寸；根据试验需要选择不同直径的弯芯，在弯曲试验设备上进行弯曲试验；精确测量弯曲后各点之间的距离，通过弯曲前后划线之间的距离变化计算变形量，变形量＝(弯曲后各点间距-原始间距)/原始间距×100％。本发明采用弯曲试验一次可以获得不同拉伸和压缩变形量的试样，节省时间和材料，与实际弯头的应力状态更接近。

权利要求

1.一种用弯曲模拟弯管变形量的方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、加工长度为150mm的弯曲用条状试样，该试样的表面需平整且无缺陷；

步骤2、在弯曲用条形试样的侧面沿厚度方向均匀划线，从一端开始，距离端点25mm处为起点，每隔10mm划一条线，划10段，在试样的最大受拉表面或最大受压表面上各划一条水平线，两条水平线与间隔均匀的竖线形 成交点，精确测量各点之间的距离以及试样尺寸；

步骤3、根据试验需要选择不同直径的弯芯，在弯曲试验设备上进行弯曲试验；

步骤4、精确测量弯曲后各点之间的距离，通过弯曲前后划线之间的距离变化计算变形量，变形量＝(弯曲后各点间距-弯曲前各点间距)/弯曲前各点间距×100％。

说明书

一种用弯曲模拟弯管变形量的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用弯曲模拟弯管变形量的方法，属于电站锅炉钢管弯管技术领域。

背景技术

[0002] 电站锅炉制造过程中需要经历弯管等变形制造过程，变形量较大的材料需要做去除应力的热处理。在热处理过程中，奥氏体钢的晶粒会长大，影响性能。因此需要对不同变形量的钢管进行热处理试验，研究晶粒的长大倾向和预防方法。对于不同变形量的试样，需要采取不同的热处理工艺。为了获得不同的变形量试样，国内有利用拉伸获得不同变形量试样的方法，但是拉伸试验只能得到拉伸变形的试样，不能获得压缩变形的试样，且拉伸过程容易出现缩颈，试样制备成功率低。而采用弯曲试验一次可以获得不同拉伸和压缩变形量的试样，节省时间和材料。

[0003] 目前，锅炉行业开始大量使用细晶粒奥氏体钢管，热处理对晶粒度影响很大，所以需要对不同变形量钢管的热处理工艺进行研究，因此，迫切需要提出模拟不同变形量的简单、易行而且有效的方法。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种模拟不同变形量的方法。

[0005] 为了达到上述目的，本发明的技术方式是提供了一种用弯曲模拟弯管变形量的方法，其特征在于，步骤为：

[0006] 步骤1、加工长度不小于150mm的弯曲用条状试样，该试样的表面需平整且无缺陷；

[0007] 步骤2、在弯曲用条状试样的侧面沿厚度方向均匀划线，在试样的最大受拉表面或最大受压表面上各划一条水平线，两条水平线与间隔均匀的竖线形成交点，精确测量各点之间的距离以及试样尺寸；

[0008] 步骤3、根据试验需要选择不同直径的弯芯，在弯曲试验设备上进行弯曲试验；

[0009] 步骤4、精确测量弯曲后各点之间的距离，通过弯曲前后划线之间的距离变化计算变形量，变形量＝(弯曲后各点间距-原始间距)/原始间距×100％。

[0010] 进一步，步骤2中所述均匀划线是指在弯曲用条状试样的侧面沿厚度方向每间隔10mm周向均匀划线，划分为10个区域。

[0011] 本发明采用弯曲试验一次可以获得不同拉伸和压缩变形量的试样，节省时间和材料，与实际弯头的应力状态更接近。

附图说明

[0012] 图1为本发明中所使用的弯曲试验设备的初始状态示意图；

[0013] 图2为本发明中所使用的弯曲试验设备的中间状态示意图；

[0014] 图3为本发明中所使用的弯曲试验设备的最终状态示意图。

具体实施方式

[0015] 以下结合实施例来具体说明本发明。

[0016] 实施例

[0017] 本发明提供的一种用弯曲模拟弯管变形量的方法，步骤为：

[0018] 步骤1、加工长度不小于150mm的弯曲用条状试样，该试样的表面需平整且无缺陷。

[0019] 步骤2、在弯曲用条状试样的侧面沿厚度方向每间隔10mm周向均匀划线，在试样的最大受拉表面划一条水平线，两条水平线与间隔均匀的竖线形成交点，精确测量各点之间的距离以及试样尺寸。

[0020] 步骤3、根据试验需要选择不同直径的弯芯，在弯曲试验设备上进行弯曲试验。本实施例所使用的弯曲试验设备如图1至图3所示，包括弯曲压头1。弯曲压头1满足下列条件：第一、弯曲压头1的直径应在相关产品标准中规定。第二、弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径。第三、弯曲压头的压杆厚度应略小于弯曲压头直径。第四、弯曲压头应具有足够的硬度。在弯曲压头1的下方设有两个翻板3，翻板3间的距离l应为两翻板的试样支承面同时垂直于水平轴线时两支承面间的距离。按照下式确定：l＝(d+2a)+e，式中d为弯曲压头1的宽度，a为试样的厚度，e可取值2～6mm。翻板3固定在耳轴4上，试验时能绕耳轴4轴线转动。耳轴4连接弯曲角度指示器5，指示0°～180°的弯曲角度。翻板3带有楔形滑块2，滑块2的宽度应大于试样的宽度或直径，并且应具有足够的硬度。具体使用过程为：试样平放在弯曲试验机的试样支承面上，试样轴线应与弯曲压头1轴线垂直，弯曲压头1在两支座之间的中点处，对试样以一定速度连续施加力使其弯曲，最后使试样弯曲至180°角，两臂相距规定距离且相互平行为止。

[0021] 步骤4、精确测量弯曲后各点之间的距离，通过弯曲前后划线之间的距离变化计算变形量，变形量＝(弯曲后各点间距-原始间距)/原始间距×100％。

[0022] 若采用上述方法对管口直径为45mm，壁厚为9.2mm的钢管取样进行试验，其具体步骤及参数为：

[0023] 步骤1、截取条形试样，经过刨、磨加工，试样尺寸为150×12.5×9.2mm。

[0024] 步骤2、弯曲用条形试样的侧面沿厚度方向均匀划线，从一端开始，距离端点25mm处为起点，每隔10mm划一条线，划10段。在试样的最大受拉表面和最大受压表面上各划一条水平线，两条水平线与间隔均匀的竖线形成交点，精确测量各点之间的距离，数据如下(mm)：9.76，10.10，9.72，10.08，9.90，9.86，9.82，10.02，9.78，9.86。

[0025] 步骤3、选择直径为25mm的弯芯，在弯曲试验设备上进行弯曲试验。

[0026] 步骤4、精确测量弯后各点之间的距离，最大受拉表面数据如下(mm)：9.76，10.40，10.94，11.82，12.60，12.58，12.46，11.32，10.22，9.86。根据弯曲前后的长度变化，计算各段变形量分别为：0，2.97％，12.55％，17.26％，27.27％，27.58％，26.88％，
12.97％，4.50％，0。

[0027] 通过以上步骤可以得到不同拉伸变形量的试样，如需得到不同压缩变形量的试样，只需在原始试样的最大受压表面上划一条水平线，该水平线和间隔均匀的竖线形成交点，精确测量各点之间的距离，重复如上步骤能够得到不同压缩变形量的试样。