变径弯头技术介绍

产品与服务

一、概述
变径弯头也叫异径弯头，是很特殊但应用又非常广泛的一种弯头管件，在管道系统所使用的全部管件中,它所占到的比例较大,约为80%。由于这种弯头管件两端的截面半径是不同的，因而得名变径弯头，其主要用于连接两段不同端面半径的管道，或用于管道改径。正因如此，这种类型的弯头一般需要根据具体工程要求或具体图纸进行生产，除了要符合管道口径的要求以外，还必须考虑管道的具体情况，如管道输送压力，流体粘度、磨损性、腐蚀性，流体输送温度等多方面的因素。
一般来说，变径弯头中45°、90°和180°这三种是常用的，另外根据工程需要还包括60°等其他非正常角度弯头。以材质划分碳钢，铸钢，合金钢，不锈钢，铜，铝合金，塑料，氩硌沥，ppc等；以生产工艺划分可分为推制、压制、锻制、铸造等；以制造标准划分可分为国标、电标、水标、美标、德标、日标、俄标等；按它的曲率半径来分：可分为长半径弯头和短半径弯头。长半径弯头指它的曲率半径等于1.5倍的管子的外径，即R=1.5D。短半径弯头指它的曲率半径等于管子外径，即R=1.0D。（D为弯头直径，R为曲率半径）；而若按压力等级来分：大约可分为十七种，和美国的管子标准是相同的，有：Sch5s、Sch10s、Sch10、Sch20、Sch30、Sch40s、STD、Sch40、Sch60、Sch80s、XS;Sch80、SCH100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS，其中常用的是STD和XS两种。
我司拥有先进的管件生产加工专用设备、检测设备以及经验丰富的高级工程技术研发团队，采用冷成型、热挤压、机加工、锻打、锻压、热处理等先进工艺，生产加工美标ASME(ANSI)、德标DIN、日标JIS、中国GB/T、JB、SH、HG等系列产品，还可根据用户提供的技术资料生产各种异难、非标、特厚壁管道连接件等。其中，我司生产的变径弯头，具有型号、规格齐全，质量价廉，经久耐用，操作简单等特点，为燃气、热力、核电、电力、石油、化工、医药、航天、军工、消防、冶金、造船、城建、水暖及环境保护等行业提供了优质的服务，特别是用于内燃机尾气后处理设备上的各类非标产品，均以过硬的技术和完善的质量保障体系赢得了广大用户的好评与信赖。
二、产品工艺
变径弯头加工是一种金属冷变形加工方法。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，隶属于材料成型工程技术，管坯，模具和设备是变径弯头加工的三要素。由于该工艺可直接将弯头坯作原料，从而节省模具费用，还能够得到任意口径的弯头，因而具有做工简单，精度容易保证，组装焊接方便，可以缩短制造周期，使生产成本大大降低等优点。
    通常,对不同材料或壁厚的弯头会选用不同的成形工艺，在加工中需要根据一定的情况进行生产和加工，且不同性质的弯头管件在加工中需要注意一些事项。比如做长半径推制弯头，首先要要先选定钢管的规格，提出管料，选用有质量的钢管进行生产。
    此外，变径弯头与其他弯头的生产和加工工艺有所不同的是，其生产加工需要根据一定的标准进行生产，从而保证生产的推制弯头在使用中展现良好的使用价值。比如推制弯头的具体成型过程和生产工艺需要在一定的空间和场地中进行生产，遵守一定的工序和工艺标准进行生产。目前,制造厂常用的变径碳钢法兰成形工艺有热推,冲压,挤压等。
1、冲压成形
冲压成形弯头是较早应用于批量出产变径弯头的成形工艺,目前,在常用规格的弯头出产中已被热推法或其它成形工艺所替换,但在某些规格的弯头中因出产数目少,壁厚过厚或过薄. 产品有特殊要求时仍在使用。弯头的冲压成形采用与弯头外径相等的管坯,使用压力机在模具中直接压制成形，冲压弯在冲压前,管坯摆放在下模上,将内芯及端模装入管坯,上模向下运动开始压制,过外模的约束和内模的支撑作用使弯头成形。
与热推工艺相比,冲压成形的外观质量不如前者,冲压弯头在成形时外弧处于拉伸状态,没有其它部位多余的金属进行补偿,所以外弧处的壁厚约减薄10%左右.但因为合用于单件出产和低本钱等特点,故冲压弯头工艺多用于小批量,厚壁弯头的制造.
2、热推成形　　
变径弯头成形工艺是采用专用弯头推制机、芯模和加热装置,使套在模具上的坯料在推制机的推动下向前运动,在运动中被加热,扩径并弯曲成形的过程。日标法兰的变形特点是根据金属材料塑性变形前后体积不变的规律确定管坯直径,所采用的管坯直径小于弯头直径,通过芯模控制坯料的变形过程,使内弧处被压缩的金属活动,补偿到因扩径而减薄的其它部位,从而得到壁厚平均的弯头。
热推弯头成形工艺具有形状美观,壁厚平均、连续功课和适于大批量出产等特点,因而成为碳钢,合金钢弯头的主要成形方法,也应用在某些规格的不锈钢弯头的成形中。成形过程的加热方式有中频或高频感应加热(加热圈可为多圈或单圈),火焰加热和反射炉加热,采用何种加热方式视成形产品要乞降能源情况决定。

变径弯头工艺图

三、长半径与短半径弯头的区分和应用
1、长半径弯头
长半径弯头是指弯头的曲率半径为管子直径的1.5倍，如果大于1.5倍了，就是弯管的范畴了。长半径的是常用的，一般默认也是长半径的，在压力高或者流速高的地方会采用长半径的，如果是固体输送管道阻力要求严格的时候要用更大的半径的弯头。如果没有条件限制或在合同中没有注明的优先选用长半径弯头，比如包装使用木箱、木托等。
长半径弯头的材质有不锈钢、碳钢、合金钢等。使用范围有：污水处理、化工、热力、制药、航天、电力、造纸等行业。
2、短半径弯头
短半径弯头是指弯头的曲率半径为管子直径的1倍，通常是90°的角度，也称为1D，D是指弯头直径。从直观上看起来，短半径弯头比长半径弯头短得多，弯头的弯曲半径很急促。短半径的一般应用在低压流体中用或者弯头有限制的地方，执行GB/T12459-2005、GB/T13401-2005、GB/T10752-1995、SH3408-1996 和SH3409-1996几项标准。
短半径弯头的材质有不锈钢201.304等、碳钢20#、20G等和合金钢12CR1MOV等。
四、变径弯头的半径计算及扩径率
1、半径计算
设半径长R，量出弧（学名叫弧，不叫弯头）两端的线段（学名是弦）的距离（假设为2a）以及弧顶点到弦中点的垂直距离（假设为b），再把圆心补画出来，连接圆心和弧的定点、弦的中点组成直角三角形。
列方程，R^2 = (R - b)^2 + a^2,可以解出R=（a^2 + b^2）/2b
2、扩径率
变径弯头具有一定的扩径率，通过理论计算，一般扩径率在33%－35%之间，倒推回去。短半径219mm的一般的扩径率为50%。选好原料后，按推制弯头规格下料，再考虑曲率半径, 比如，90°的弯头，通过其曲率可以算出下多长料可加工出90°的弯头。通过理论计算可算出，然后以该长度为定尺进行切断，最后把料进行加工即可。
五、常用变径弯头技术参数

表一

公称通径 Nominal Diameter		端部外径 Outside Diameter at Bevel		中心至端面 Center to End			中心至中心 Center to Center		背面至端面 Back to Face
				45°弯头 45°Elbow	90°弯头 90°Elbow		180°弯头 180°Elbow
				B	A		O		K
DN	NPS	A 系列 Series A	B 系列 Series B	长半径 Long Radius	长半径 Long Radius	短半径 Short Radius	长半径 Long Radius	短半径 Short Radius	长半径(A系列) Long Radius	短半径(A系列) Short Radius
15	1/2	21.3	18	16	38	-	76	-	48	-
20	3/4	26.9	25	19	38	-	76	-	51	-
25	1	33.7	32	22	38	25	76	51	56	41
32	1.1/4	42.4	38	25	48	32	95	64	70	52
40	1.1/2	48.3	45	29	57	38	114	76	83	62
50	2	60.3	57	35	76	51	152	102	106	81
65	2.1/2	76.1(73)	76	44	95	64	190	127	132	100
80	3	88.9	89	51	114	76	229	152	159	121
90	3.1/2	101.6	-	57	133	89	267	178	184	140
100	4	114.3	108	64	152	102	305	203	210	159
125	5	139.7	133	79	190	127	381	254	262	197
150	6	168.3	159	95	229	152	457	305	313	237
200	8	219.1	219	127	305	203	610	406	414	313
250	10	273.0	273	159	381	254	762	508	518	391
300	12	323.9	325	190	457	305	914	610	619	467
350	14	355.6	377	222	533	356	1067	711	711	533
400	16	406.4	426	254	610	406	1219	813	813	610
450	18	457.2	478	286	686	457	1372	914	914	686
500	20	508.0	529	318	762	508	1524	1016	1016	762
550	22	559	-	343	838	559	1676	1118	1118	838
600	24	610	630	381	914	610	1829	1219	1219	914

表二

六、产品特点及优势
1、耐磨、耐腐蚀、防结垢；
2、产品运行阻力小；
3、具有良好的耐温性能与耐热冲性能；
4、操作简便；
5、总成本低。
七、变径弯头的保养和维护
    用户在使用变径弯头时应按照准确的方法进行使用并注意日常保养和维护，从而保证弯头具有良好的使用寿命和价值。具体事项如下：
    1.长期存放的变径弯头，应定期检查，保持清洁，存放在室内透风干燥的地方，严禁堆置或露天存放。
2.安装时，可将变径弯头按连接方式直接装置在管路上，按照使用的位置进行安装。
（1）一般情况下，可安装在管路任意位置上，但需便于操纵的检验，留意不锈钢弯头介质流向应是纵阀瓣下面往上流，因此变径弯头只能水平安装；
（2）变径弯头在安装时要留意密封性，防止泛起泄漏现象，影响管道的正常运行。
    3.变径弯头的球阀、截止阀、闸阀在使用时，只作全开或全闭，不应做调节流量用，以免密封面受冲蚀，加速磨损。此外，闸阀和上螺纹截止阀内有倒密封装置，手轮旋至最上位置拧紧，即可阻止介质从填料处泄漏。
    4.变径弯头应用手轮操作并采用准确的使用方法和手段，请勿借助杠杆或其它工具，以免损坏阀件；手轮顺时针旋转为封闭，反之为开启。
    5.变径弯头阀门填料压盖的螺栓应平均地拧紧，不应压成歪扭状态，以免碰伤阻碍阀杆运动或造成泄漏。
    6.变径弯头在使用过程中，传动螺纹必需定期润滑，发现故障时，应立刻停止使用并查明原因，尽快清除故障。
八、技术参数

九、工程实例