淺析冷彎成型鋼加工的發(fā)展方向

小編今天給大家介紹下冷彎型鋼加工的發(fā)展方向，希望對大家有所幫助。

據(jù)估計，我國目前鋼結(jié)構(gòu)用鋼管和冷彎型鋼的年消費總量約為2265萬噸（其中鋼管為1860萬噸，冷彎型鋼為405萬噸）。鋼管行業(yè)的市場關(guān)注焦點長期放在能源領(lǐng)域（石油天然氣和煤電）的鋼管應(yīng)用上，近年來才密切注視著鋼管和冷彎型鋼在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，于是出現(xiàn)了一些熱點問題。

如何解決冷彎型鋼在方矩形管制造過程中由于板厚的增加出現(xiàn)角部開裂等問題?對此，有專家提出的對策是“角部線加熱+縮頸二次成型”工藝，簡而言之就是冷彎型鋼向熱成型工藝方向發(fā)展。據(jù)測算，我國方矩形鋼管年用量達100萬噸，汽車制造企業(yè)也準備用熱軋無縫方矩形鋼管生產(chǎn)載重汽車的驅(qū)動車橋。這對我國冷彎型鋼企業(yè)提出了應(yīng)當加速開發(fā)熱成型厚壁方矩形管的挑戰(zhàn)。

從冷彎型鋼發(fā)展的歷程來看，國外生產(chǎn)方矩形鋼管的工藝，最初是先冷彎成圓管，再將圓管加熱到正火溫度，在定徑工序由圓管變成方矩形管。其優(yōu)點是成品鋼管殘余應(yīng)力小，角部圓弧半徑小。直到如今，英國還一直采用這種工藝。但后來因為能耗和成本較高，國內(nèi)外冷彎型鋼工藝放棄了正火工序，改由高頻焊接而成。國內(nèi)冷彎型鋼廠多采用直接成方的生產(chǎn)線。

如今，由于建筑鋼結(jié)構(gòu)向厚壁高強度方向延伸，國外又恢復了熱成型工藝，而我國尚無熱成型方矩形冷彎型鋼產(chǎn)品，新的首都博物館等工程所用熱成型冷彎型鋼，均從國外以高價進口。例如，日本JFE知多廠HFW高頻焊管ф26in(ф660mm)機組生產(chǎn)的方矩管直徑250mm~550mm、壁厚6mm~25mm，東日本京濱廠HFW高頻焊管ф24in(ф610mm)機組生產(chǎn)的方矩形管直徑200mm~550mm、壁厚4.5mm~22mm。它們不僅有中頻正火的工序，而且有二次熱處理的能力。我國寶鋼高頻焊管610機組也具備此種能力。

常溫下冷彎成型的方矩形管在厚壁時圓角處易開裂，殘余應(yīng)力大，同時焊縫容易形成溝狀腐蝕;由于包辛格效應(yīng)，強度、硬度提高，不利于用戶二次加工。我國目前冷彎型鋼廠一般只能加工厚度≤14mm的產(chǎn)品。在由“圓變方”的過程中，如果材料延伸率低，即使壁厚較小，也容易引起圓角處出現(xiàn)縱向開裂。我國東北某廠將無縫鋼管用冷推式工藝進行“圓變方”制成160mm×60mm×6.5mm矩形管，由于材料是20#鋼，延伸率只有16%，有些批次矩形鋼管交貨后延遲性角部開裂嚴重，引起用戶質(zhì)量異議。后來該廠無縫鋼管采用正火工藝進行“圓變方”，得到合格產(chǎn)品，一般正火溫度在850℃~900℃。對于有專家提出的“角部線加熱”冷彎型鋼方矩形管工藝。西氣東輸工程感應(yīng)加熱彎管的實驗表明，局部加熱彎管，其彎曲段焊管性能得到改善，但直線段性能不穩(wěn)定。因此，筆者認為應(yīng)對方矩形管整體感應(yīng)加熱。這也就意味著，冷彎工藝上由“圓成方”的生產(chǎn)線更適應(yīng)熱成型的加工方法。

上海東方藝術(shù)中心主體鋼管結(jié)構(gòu)使用橢圓管DP258mm×126mm×12mm，不銹鋼薄壁橢圓管冷彎成型后，由于存在殘余應(yīng)力，在后續(xù)加工過程中橢圓端口容易反彈。沈陽東洋異形鋼管廠在生產(chǎn)時采用冷沖壓模解決了端口反彈問題，這就引出了冷彎型鋼朝高強度、薄壁化、輕量化方向發(fā)展的問題，即熱沖壓成型。國內(nèi)有關(guān)企業(yè)也在向這個方向發(fā)展。寶鋼型鋼精密冷彎成型RF500生產(chǎn)線于2016年底投產(chǎn)，將冷彎型鋼加工成型為各種高精度復雜結(jié)構(gòu)的截面，實現(xiàn)材料輕量化和結(jié)構(gòu)輕量化，適應(yīng)于高強鋼、不銹鋼、鍍層鋼卷為原材料進行型材加工。

冷彎型鋼有多種規(guī)格的方矩形管、橢圓管、復雜的異形斷面，用于其成型設(shè)計的CAD/CAM/CAE技術(shù)的智能化是一個重大課題，應(yīng)當作為行業(yè)“十三五”期間的奮斗目標。

小編今天就為大家介紹到這里，我相信通過今天的介紹，大家對冷彎型鋼的發(fā)展方向更清晰。