合体成型过程中，衬层2沿切向方向被锻压。在此形成的切向压应力产生了正应力，其将至少一个衬层2压在支承层I上。通过这种方式可以作为对沿棱边的材料接合的连接的补充、两个板对相互产生摩擦连接。按压力的数值随着挤压变形的增大而增大，这反过来导致衬层2 (或多个衬层2)的材料的加强。锻压程度(即在弯曲结束时在多层管形成最终直径期间达到的程度)取决于板对的初始弯曲半径。初始弯曲半径越大，则压应力越大。由此在支承层I和至少一个衬层2之间的摩擦连接在完成的管中实现更大的功效。
[0035]在本发明的优选的实施形式中，选择尽可能大的初始弯曲半径，其在两个板对成型时允许复合体可靠的弯曲，而不会引起衬层2的凸起或褶皱。这样确定的初始弯曲半径同时导致了两个板对在完成的多层管中最大可能的力传递连接。其取决于构成支承层I和至少一个衬层2的板的厚度，它们的机械性能(例如E模数，压缩屈服极限、固化等)，以及弯曲设备和所选的弯曲过程参数，并且还取决于支承层I和衬层2的配合作用的表面的摩擦性能。弯曲半径可以根据经验地确定和/或借助所发现的模型参数计算。
[0036]由两个板对构成的复合体在沿其棱边的材料接合的连接之后的成型可以借助各种适用的方法实施。例如三辊弯曲机、JCO压力机或UOE压力机属于所述方法，其中对于各个所选的方法的临界预弯曲半径可以是不同的并且例如在预前试验中被确定，其中在该临界预弯曲半径的情况下能够成型而没有衬层2的凸起。
[0037]尽可能大的初始弯曲半径是优选的，其例如至少是多层管的最终半径的两倍并且此外允许从上方自由地触及到所有的板棱边。因此焊接的实施、焊缝检测和必要时所需的修复在制造过程中被简化。
[0038]在复合体成型为最终弯曲的有缝管之后，则余留的缝隙在定位焊机器中封闭。这样加工的多层管然后沿其相互面向的纵棱边进一步被焊接，类似于对于冶金地电镀的Clad管也是常规的方式。为了焊接由支承层I构成的支承管通常使用埋弧焊，之后内部焊缝通过堆焊利用相同种类的或与覆盖材料适配的合金进行覆盖。
[0039]在本发明的另一种优选的实施变型中，支承板和至少一个衬板这样被预弯曲，使得支承板的内半径和邻接的衬板的外半径是相同大小的。这使得在两个上下叠置的板对之间的缝隙最小化，和在衬板的两个沿周向延伸的棱边4a、4b之间、在由支承层I和至少一个衬层2构成的复合体成型为多层管的最终半径之前形成几乎无缝隙的连接。在此还可以实现另一个重要的优点:在环绕棱边的区域中直接紧邻着连接缝的余留的剩余缝隙在成型的过程中通过弯曲工具的压力被封闭。这对于制成的多层管的质量是特别重要的，对于制成的多层管而言在衬层2和支承层I之间的缝隙必须被降低到最小值。
[0040]在本发明的另一种实施变型中，支承板或支承层I的靠近纵棱边3a、3b的区域和衬板或衬层2的相应的区域另外可被弯曲至多层管的最终半径，其中支承板和衬板或者相关层的剩余面还具有较大的初始弯曲半径。这可以在借助材料接合的连接制成的复合体成型为多层管的最终半径之前进行。还可以考虑的是，在多层管大部分成型为最终半径之后、和用于封闭有缝管的纵向缝焊接之前，将纵棱边再弯曲。
[0041]构成衬层2的衬板沿圆周方向的数量不必局限于唯一的一体式的衬板，如图1所示那样，而是可以根据应用领域和对衬层2和支承层I之间的连接的要求，由多个沿圆周方向相互贴靠的部分衬板或部分衬层组合而成，例如由两个(参照图2)，三个或者四个(参照图3)和甚至更多的衬板。在此每个附加的材料接合的连接(沿另外的纵棱边3c)，3d)，以连接缝形式)与大多摩擦连接(其始终在缝之间起作用)相比，提高了支承层I和衬层2之间的连接。通过部分衬层数或者用于材料接合的连接的缝数的变化获得整体连接方案的可缩放性。
[0042]部分衬层可以具有相同或不同的宽度。由此可行的是，对于制成的多层管的不同直径可以部分地调用部分衬层的相同或不同宽度的标准化条带。
[0043]在其中衬层沿圆周方向由两个或多个部分衬板或部分衬层组合而成的这种实施变型中，在部分衬板之间构成材料接合连接的焊缝(所述部分覆盖板仍以预弯曲的状态位于支承板上)这样被焊接、检测并且必要时修复并且以所需的程度被打磨，使得在多层管封闭成有缝管之后或者在纵焊缝在有缝管或多层管内部制成之后不再需要另外的焊接。在衬层2的区域中或者在部分衬层之间的堆焊、堆焊的检测和必要时它们的修复由于尽可能大的初始弯曲半径而受益，所述初始弯曲半径至少是多层管的最终半径的两倍并且因此允许自由地触及焊接位置。
[0044]在另一种实施例中设置成，在支承层I和衬层2之间的附加的材料接合的连接通过附加的焊缝或焊点实现，所述附加的焊缝或焊点借助焊透覆盖材料而得到。
[0045]本发明的另一种实施形式在于，支承板的沿周向连接在纵棱边上的区域在预弯曲之后保持为直线状的；将预弯曲的衬板仅仅放置到直至直线状区域开始向圆形过渡部分，并且沿其棱边材料接合地与支承板相连。在复合体的成型完全成为有缝管之后，将支承板或支承层I的余留的直线部段沿衬层的纵棱边分开，从而获得在棱边区域中沿圆周方向没有直线部段的有缝管和相应地获得圆形的多层管。
[0046]另一种实施变型在于，衬层2没有完整地沿周向覆盖支承层1，以便在部分圆上构成沟纹。
[0047]若衬层2沿圆周方向由多个部分衬层分段地构成，则部分衬层或者节段可以由不同的材料制成和/或也可以具有不同的壁厚(厚度)。这实现了多层管的与应用相关的优化。因此多层管的不同要求的区域可以关于腐蚀、磨损或类似情况利用分别与之适配的防腐或耐磨材料而覆盖。
[0048]所述方法在其不同的变型中实现了，在制造多层的大型管时使用与支承层I的材料相比屈服强度更高的衬层2的材料。这相对于借助液压成型以已知方式制成的内衬管提供了另外的优点，即当内衬材料必须具有更低的屈服强度时，从而在内管和外管延展之后和两个管最终共同收缩之后产生摩擦连接。
【主权项】
1.一种用于制造多层大型管的方法，其具有位于外侧的支承层(I)和至少一个位于内侧的衬层(2)，其特征在于以下方法步骤: -提供以预定的初始弯曲半径(RJ预弯曲的、用于支承层(I)的支承板和至少一个以预定的初始弯曲半径(Rao)预弯曲的、用于衬层⑵的衬板， -将至少一个预弯曲的衬板放置在预弯曲的支承板的内侧上以构成支承层(I)和至少一个衬层(2)，其中，所述预弯曲的衬板及支承板的沿弯曲轴线延伸的纵棱边被定位和平行定向， -将至少一个衬板的至少两个纵棱边(3a，3b，3c，3d)与支承板材料接合地相连， -将由材料接合地相连的支承层(I)和至少一个衬层(2)组成的复合体借助弯曲机成型为有缝的多层大型管，其中，在没有材料接合地相连的接触区域中形成摩擦连接， -通过焊接纵向缝封闭所述有缝的多层大型管余留的缝隙。2.按照权利要求1的方法，其特征在于，在材料接合的连接的方法步骤中，至少一个衬板的关于弯曲环绕的棱边(4)也至少局部地与支承板(I)相连，和/或借助支承板的焊透来进行材料接合的连接。3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，多个预弯曲的部分衬板沿周向相互邻接地安置在内侧上并且在那各自地至少沿它们两个纵棱边材料接合地与支承板相连。4.按照权利要求3的方法，其特征在于，使用不同材料的、不同厚度和/或沿周向延伸宽度不同的部分衬板。5.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将支承板的内侧和至少一个衬板的外侧的初始弯曲半径(Rm，Rm)选择为相同大小。6.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述初始弯曲半径(Rm，Ra。)是完成弯曲的大型管的半径的至少两倍大。7.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，支承板和至少一个衬板的初始弯曲半径(Rm，Ra。)这样大地选择，使得在由支承层(I)和至少一个衬层(2)构成的材料接合的复合体成型为有缝的大型管的过程中避免拱突或者形成褶皱。8.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，初始弯曲半径(Rm，Ra。)这样选择，使得在成型为有缝的大型管的过程中引起至少一个衬板的锻压。9.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个衬板所选用的材料具有比支承板的材料更高的屈服强度。10.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个衬板的屈服强度在由支承层(I)和衬层(2)构成的材料接合的复合体成型为有缝的大型管的过程中以预定的程度有针对性地被克服。11.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在成型后余留在有缝的大型管中的缝隙的封闭以这样的方式进行，即，借助埋弧焊工艺焊接由支承层构成的支承管，在此这样构成的内部焊缝是借助堆焊利用相同种类的或者与衬层(2)的材料适配的合金来覆盖的。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造多层大型管的方法，其具有位于外侧的支承层(1)和至少一个位于内侧的衬层(2)。在生产率和多层大型管的性能方面的优点通过以下方法步骤实现：-提供以预定的初始弯曲半径(RB0)预弯曲的、用于支承层(1)的支承板和至少一个以预定的初始弯曲半径(RA0)预弯曲的、用于衬层(2)的衬板，-将至少一个预弯曲的衬板放置在预弯曲的支承板的内侧上以构成支承层(1)和至少一个衬层(2)，其中，所述预弯曲的衬板及支承板的沿弯曲轴线延伸的纵棱边被定位和平行定向，-将至少一个衬板的至少两个纵棱边(3a,3b,3c,3d)与支承板材料接合地相连，-将由材料接合地相连的支承层(1)和至少一个衬层(2)组成的复合体借助弯曲机成型为有缝的多层大型管，其中，在没有材料接合相连的接触区域中形成摩擦连接，-通过焊接纵向缝封闭所述有缝的多层大型管余留的缝隙。
【IPC分类】B21D5/01, B21C37/09, B21C37/08, B21C37/15
【公开号】CN105142814
【申请号】CN201480021807
【发明人】T.雷赫尔, I.阿雷托夫, P.维塔利
【申请人】艾森鲍.克莱默有限责任公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月26日
【公告号】DE102013103811B3, WO2014170106A1