不銹鋼管的熱彎是指把管子加熱到一定的溫度后，再進(jìn)行彎曲的加工方法。管子的熱彎適用于共存尺寸較大的管子和壁厚較厚的高壓管子。不銹鋼管的熱彎可分為無皺褶熱彎和有皺褶熱彎兩種。

一、管子的無皺褶熱彎

  不銹鋼管的無皺褶熱彎適用于公稱尺寸為DN400mm以下的管子。其彎曲半徑：中、 低壓管路R＜3.5DN，高壓管路R＞5DN。其主要操作過程包括劃線、充砂、加熱、彎曲、冷卻和熱處理等。

 ①. 管子的劃線

   管子的劃線是指在管子的待彎曲部分，用白粉筆和某些顏料作上記的操作過程。如圖2-24所示是90°。彎頭的劃線實(shí)例。管子的彎曲長(zhǎng)度可根據(jù)公式出，即

     L = 0.0175aR

    式中 L 一 管子彎曲部分中性層的長(zhǎng)度，mm；

     a 一 管子的彎曲角度，（°）

     R 一 管子彎曲部分中性層的彎曲半徑，mm。

    劃線的方法如圖2-24中實(shí)線部分所示。沿管子的中心線由管端起，量出接管部分直線長(zhǎng)度 L（不應(yīng)少于300mm，圖中L=1200mm )劃線，該線即為彎管的起始點(diǎn)K1, 然后由幾點(diǎn)向右量取由上式算得的彎曲部分的長(zhǎng)度(L=0.0175 × 90 × 1000 = 1575 mm ) 再劃線，該線即為彎管的終點(diǎn)K2。

 ②. 管子的充砂 

   管子的充砂是指把待彎管子充滿并打?qū)嵣白拥牟僮鬟^程。

     a. 充砂的目的

      充砂的目的是防止在彎曲過程中產(chǎn)生過度的橢圓變形和皺褶，同時(shí)砂子在加熱時(shí)能儲(chǔ)存大量的熱量，從而可延長(zhǎng)彎曲的時(shí)間。

     b. 對(duì)砂子的要求

      管子充砂所用的砂子必須干燥，潮濕的砂子加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的蒸汽，使管子有爆裂的危險(xiǎn)。

      清潔，不清潔的砂子可能混有易燃燒的有機(jī)物，加熱時(shí)它先燃燒，以致在管內(nèi)形成局部空洞，有時(shí)還會(huì)燒傷管壁。

      顆粒均勻適中，顆粒太大的砂子不容易充實(shí)，顆粒太小的砂子不能抵住壓扁的變開 并且還容易燒結(jié)在管壁上難以清除。通常采用清潔的河砂或海砂。

      砂子粒度應(yīng)根據(jù)管徑大小，按表2-6選取。不銹鋼管、鋁管及銅管采用熱煨時(shí)，不論管徑大小，一律裝細(xì)砂。

     c. 充砂的方法

     先將管子的一端封閉，封閉的方法可用木塞、金屬塞或焊接。對(duì)于少量的管子可采用手工充砂法，對(duì)于大量的管子則可采用機(jī)械充砂法。手工充砂時(shí)，一般每充裝300mm～400mm管長(zhǎng)，都要用手錘或振蕩器敲打或振動(dòng)管壁，以使砂子盡量充得密實(shí)些。當(dāng)用手錘敲擊管壁發(fā)出的聲音較沉悶時(shí)，則說明管子內(nèi)充砂密實(shí)；如發(fā)出的聲音空而尖，則還需繼續(xù)敲打振動(dòng)充砂。充砂完畢后，把管子的另一端封閉。如圖 2-25 所示。

   ③. 管子的加熱

   管子加熱的目的是提高管子的塑性，便于管子的彎曲工作。加熱常用敞開式烘爐或地爐。加熱時(shí)使用的燃料為焦炭、無煙煤或木炭。不可使用煙煤作燃料，以免煙煤中含有的硫、磷雜質(zhì)滲人管子的表面金屬中，使管子變脆。銅管、鋁管的加熱應(yīng)采用木柴、木炭或電爐，不宜使用氧-乙炔焰或焦炭。

  管子加熱時(shí)，應(yīng)將管子被彎曲的全長(zhǎng)均勻地加熱，并不斷地將管子轉(zhuǎn)動(dòng)使其四周均勻受熱，加熱的溫度應(yīng)根據(jù)被彎曲管子的材質(zhì)而定：對(duì)于碳鋼管和低合金鋼管，加熱溫度為950mm～1000℃(呈淡紅色或橙黃色),最高不超過1050℃；對(duì)于不誘鋼管，加熱溫度為1100～1200℃。

  加熱時(shí)還應(yīng)使管內(nèi)的砂子也達(dá)到這個(gè)溫度，所以，當(dāng)管子加熱開始變?yōu)榈t色時(shí)，不應(yīng)立即將管子取出，應(yīng)繼續(xù)加熱一段時(shí)間，當(dāng)管子表面開始有蛇皮狀氧化皮脫落時(shí)，再將管子取出進(jìn)行彎曲。

  碳鋼管的加熱溫度可根據(jù)其顏色查表 2-7 進(jìn)行估計(jì)。

④. 管子的彎曲

  管子的彎曲是在彎曲平臺(tái)上進(jìn)行的。由于彎曲時(shí)的施力較大，所以彎曲平臺(tái)必須具有堅(jiān)固的基礎(chǔ)。常用的彎管平臺(tái)有混凝土和鑄鐵兩種?；炷疗脚_(tái)有牢固 鋼插銷被澆鑄在混凝土中，而鑄鐵平臺(tái)上有許多圓孔或方孔，供插入活動(dòng)鋼插銷用。鋼插銷是作為彎管時(shí)的支撐點(diǎn)。

  彎管時(shí)，將加熱后的管子放在平臺(tái)上，把不需要彎曲的部分用水冷卻，并將管子夾在 鋼插銷之間，如圖 2- 26所示。

   為不至于把管子夾壞，可在鋼插銷與管子之間加一個(gè)保護(hù)墊片（木板或鋼板彎曲 時(shí)所用的力，可用人力或卷揚(yáng)機(jī)，拉力的方向應(yīng)與管端的中心線相垂直。在彎管過程中，用力一定要均勻，彎曲的角度可用樣桿來檢驗(yàn)。樣桿可用細(xì)鋼筋或細(xì)管子等材料制作，其彎曲半徑應(yīng)等于管子中性層的彎曲半徑，其彎曲角度應(yīng)與彎管的設(shè)計(jì)角度相同，并在樣桿上作出始點(diǎn)與終點(diǎn)的標(biāo)記。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)將樣桿放在彎管的中性層處。管子已經(jīng)彎曲到所需要的半徑時(shí)，應(yīng)當(dāng)用水局部冷卻，使該處管壁硬化不會(huì)再被彎曲。而沒有彎曲或彎曲不夠處，可以繼續(xù)彎曲。但合金管彎曲過程中，不能用水急冷，以免在金屬內(nèi)部出現(xiàn)微小的纖維裂紋。如果管子的彎曲角度過小，可沿彎曲部分的外側(cè)澆水，使其冷卻收縮而自行回彎，恢復(fù)到所要求的角度。

   在管子的彎曲過程中，管壁若出現(xiàn)皺褶、凹陷或橢圓變形時(shí)，應(yīng)立即停止彎曲。產(chǎn)生這些缺陷的原因不外乎是充砂不實(shí)或加熱溫度不夠.應(yīng)查明原因進(jìn)行消除后才能繼續(xù)彎曲。

   管子彎曲后，應(yīng)比樣桿多彎3～5°，以防在冷卻過程中自行回彎。

   彎管時(shí)的終了溫度，對(duì)于碳鋼管為700℃，對(duì)于低合金鋼管為750℃，對(duì)于不銹鋼管 為710℃～980℃。如果管子在彎曲過程中已達(dá)到以上溫度，應(yīng)立即停止彎曲，再行加熱后才能繼續(xù)彎曲。

   當(dāng)需要成批彎制管徑、彎曲角度和彎曲半徑都相同的管子時(shí)，則可用樣板進(jìn)行彎曲，如圖 2-27 所示。

   樣板可用厚度較大的扁鋼、鋼板或鑄鐵按需要形狀制成。彎管時(shí)，先用鋼插銷將樣板 固定在彎管平臺(tái)上，然后令管子沿樣板進(jìn)行彎曲，這樣既可保證質(zhì)量，又提高了生產(chǎn)效率。

   對(duì)有縫管進(jìn)行彎曲時(shí)，其焊縫的位置應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的幾種方向擺放，以免焊縫在彎曲過程中裂開。

⑤. 管子的冷卻和除砂  

   將管子彎曲后，應(yīng)使其緩慢冷卻，最好將管子的彎曲部分埋在溫?zé)岬纳盎蚴藁抑?，但一般都在空氣中冷卻。待管子完全冷卻后，便可將管內(nèi)的砂子倒出來，這些經(jīng)過良好干燥的砂子，應(yīng)當(dāng)重新過篩，供其他管子充砂用。砂子倒空后，應(yīng)將管子進(jìn)行錘擊，特別是在彎曲的地方應(yīng)多加錘擊，然后用鋼絲刷將管子內(nèi)所殘留的燒結(jié)的砂子除去，最后用壓縮空氣吹凈。對(duì)于重要的管路的彎管，為了把管壁內(nèi)清除得更干凈，可在機(jī)械清理后用5%的鹽酸處理，再用堿水中和，最后用流動(dòng)水清洗。把彎管內(nèi)部清理后，應(yīng)檢查彎曲的正確性以及其他缺陷。

⑥. 管子的熱處理

   碳鋼管彎曲后一般不需進(jìn)行熱處理，但合金鋼管則必須進(jìn)行熱處理。熱處理的目的是使管子在彎曲過程中溫度低于930℃時(shí)已變壞的組織恢復(fù)正常，以及消除在彎管過程中的內(nèi)應(yīng)力。熱處理的方法是先正火后回火或完全退火。如果彎曲完畢時(shí)的溫度不低于930℃，則金屬組織不會(huì)變壞，只經(jīng)過回火即可消除內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于不銹鋼管熱彎后，必須進(jìn)行淬火處理，使金屬組織變?yōu)閵W氏體，以免產(chǎn)生晶間腐蝕。

 充砂熱煨彎管時(shí)，可能出現(xiàn)的各種缺陷和產(chǎn)生原因見表 2-8 。

二、管子的有皺褶熱彎

  管子的有皺褶熱彎適用于公稱尺寸為DN100～600mm的中、低壓管子的彎制，其彎曲半徑R≥2.5DN。有皺褶熱彎時(shí)，操作工序較少，使用工具簡(jiǎn)單，不需要對(duì)管子進(jìn)行充砂，加熱用氧-乙炔焰即可。其主要操作過程為劃線、加熱和彎曲，現(xiàn)分述如下。

 ①. 管子的劃線

    劃線前應(yīng)先根據(jù)管子的公稱尺寸和彎曲半徑，從表2-9中查出皺權(quán)彎曲時(shí) 的各項(xiàng)尺寸和皺褶個(gè)數(shù)，然后在管子上進(jìn)行劃線，確定出皺褶的加熱界限，如圖 2-29所示。

 ②. 管子的加熱和彎曲

  管子劃線后，用氧-乙炔焰將皺褶處局部加熱到800℃ (淺櫻紅色、然后在彎管平臺(tái)上進(jìn)行彎曲。彎制時(shí)，管子的外側(cè)應(yīng)該用水來冷卻。每加熱好一個(gè)皺褶后，就立即彎制一個(gè)皺褶。對(duì)已經(jīng)彎制好的皺褶也應(yīng)用水進(jìn)行冷卻，依次下去，直到把所有皺褶彎制結(jié)束為止。管子上的每一個(gè)皺褶的彎曲角度，是由彎曲總角度除以皺褶的個(gè)數(shù)而確定的。

  例如，管子的彎曲總角度是90°，皺褶的個(gè)數(shù)是5，期每一個(gè)皺褶的彎曲角度為18°。這個(gè)角度可用樣板進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)管子進(jìn)行有皺褶熱彎的方法，不適合用于高壓管子。

三、中頻煨管機(jī)的操作方法及要求

  中頻煨管機(jī)是采用中頻電能感應(yīng)對(duì)管子進(jìn)行局部環(huán)狀加熱，同時(shí)用機(jī)械拖動(dòng)管子旋轉(zhuǎn)，噴水冷卻，使煨管工作連續(xù)不斷地協(xié)調(diào)進(jìn)行。采用這種煨管機(jī)，可以煨325mm×10mm的彎頭，彎曲半徑為管子公稱尺寸的1.5倍，比焦炭加熱煨彎提高工效近10倍。中頻煨管機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖 2-30所示。

  煨管時(shí)，先清除待煨鋼管表面的浮銹及贓物，將與所煨管子規(guī)格相符的管子夾頭裝在轉(zhuǎn)壁上，并調(diào)整夾頭中心線至所需彎曲半徑的位置，然后加以固定；調(diào)整支撐滾輪的位置，使待煨管子的中心線至轉(zhuǎn)臂軸中心的距離等于彎曲半徑。調(diào)節(jié)支撐滾輪及托架的高低，使彎管的中心線與夾頭中心在同一平面內(nèi)，并與轉(zhuǎn)臂平面平行，將鋼管穿入加熱圈，并夾緊在夾頭中；調(diào)節(jié)加熱圈，使其內(nèi)側(cè)與鋼管外表面間間隙一致。開啟中頻機(jī)組進(jìn)行加熱，當(dāng)管子被加熱到950～1000℃（呈橙黃色）時(shí)，立即啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行煨管；同時(shí)打開冷卻水閥門，對(duì)局部部位噴水冷卻。在煨管時(shí)，如管子溫度偏高，可所需角度時(shí)，停止加熱，同時(shí)停止電動(dòng)機(jī)（但在煨管中途不能停車），并澆水繼續(xù)冷卻，使彎管冷卻至常溫為止。取出彎管，檢查彎曲角度和質(zhì)量是否符合要求。