根据金属材料扩张和流动规律,通过理论计算和中频感应加热推制工艺实现了弯曲中性层平移到外弧和弯头外弧无塑性变形,达到弯头弯制过程中壁厚不减薄的目的。即弯头弯曲成形后外腹、内腹壁厚均匀,避免了传统弯管工艺变形时内侧增厚、外侧减薄的壁厚不均现象。
对1.5D管线钢弯头承受内压时的受力情况进行了分析,计算得出弯头承受内压时周向应力的分布是:内侧最大,外侧最小,内外侧分界处(即中性层)与直管相同。对比了GB 50251—2003,SY/T 0518—2002和国外标准ASME B31.3—2004对弯头壁厚的设计要求,并通过压力试验进行了验证,认为ASME B31.3—2004标准对弯头壁厚的设计理论更为合理,即在同等壁厚条件下,弯头内弧受力大于外弧及中性层。使用ASME B31.3—2004标准设计弯头,既能满足内外弧受力要求,又在一定程度上节约了原料成本。
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