筒体无预弯卷圆成型工艺的制作方法

本发明涉及一种筒体无预弯卷圆成型工艺，属于用于锅炉、压力容器、管道、风筒等筒体的卷圆成型领域。

背景技术：

筒体加工预弯成型工艺，主要应用于锅炉、压力容器、管道、风筒等筒体的卷圆成型。

现有的筒体卷圆工艺有两种，第一种是使用普通三辊卷板机、压力机和专用成型压模，如图3所示，在压力机上将板材头部压成要求的圆弧，预弯后的板材在卷板机上卷成圆形筒体，然后进行直缝焊接、校正、无损检测、热处理(根据需要)；一般压力机的压制力虽然能够满足要求，但是压力机立柱之间的净空间不能满足钢板宽度尺寸，因此必须要大型的压力机。第二种是使用带预弯功能的四辊卷板机直接卷制成形。四辊卷板机的投资也是远大于普通三辊卷板机。这两种方法都需要很大的设备投资。这两种传统的筒体卷圆工艺，都会增加企业生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种筒体无预弯卷圆成型工艺，工艺简单，普通卷板机就能够达到工艺要求，降低了企业成本。

本发明所述的筒体无预弯卷圆成型工艺，包括以下步骤：

(1)切割下料：按照工艺要求尺寸切割板材下料；

(2)卷圆：用卷板机对步骤(1)切割好的板材进行卷圆；

(3)焊接：对步骤(2)中卷圆成型的筒体边缝进行焊接；

(4)卷圆校正：用卷板机对步骤(3)加工后的筒体进行卷圆校正。

现有的筒体卷圆工艺，包括切割下料、预弯、卷圆、焊接、校正、无损检测工艺流程，校正仅是对卷圆筒体做微校正，因此，现有的筒体卷圆工艺的难点在于卷圆的圆度要求非常高，卷圆成型后必须达到很高的圆度要求，最后卷圆成型的筒体才能满足工艺要求。因此，在现有技术的筒体卷圆工艺中，都致力于提高卷圆的圆度。目前，有两种工艺，第一种是使用普通三辊卷板机、压力机和专用成形压模，在压力机上将板材头部压成要求的圆弧，预弯后的板材在卷板机上卷成圆形筒体，然后进行直缝焊接、校正、无损检测，根据需要进行热处理；一般压力机的压制力虽然能够满足要求，但是压力机立柱之间的净空间不能满足钢板宽度尺寸，因此必须使用大型的压力机。第二种是使用带预弯功能的四辊卷板机直接卷制成形。预弯是将板材两边完成圆弧形，避免普通三辊卷板机卷圆后筒体有直边。四辊卷板机的投资也是远大于普通三辊卷板机。以上两种方法都需要很大的设备投资，都会增加企业生产成本。

而且，由于各类产品的筒体直径大小不同，在锅炉、压力容器、压力管道等行业，常见的筒体直径范围从φ400mm-φ6000mm不等，板厚也是有几十种规格，因此需要的成形压模种类很多，特别是厚板的预压弯成型需要大吨位的压力机，这样就大大提高了企业投资，增加生产成本，降低了生产效率。

本发明突破现有技术思路误区的限制，改进工艺流程，去除预弯工艺，对卷圆焊接后再进行卷圆校正，不需要在初步卷圆时达到很高的卷圆圆度，初步卷圆后的筒体保留直边，对带有直边的筒体焊接，焊接后，筒体成为一个整体，再对筒体进行卷圆校正，卷圆校正的工艺要求低，卷圆校正要求的校正力比预弯需要的折弯力小很多，因此，普通的卷板机或普通的三辊卷板机完全能够满足工艺要求。进行初步卷圆后的筒体有两个直边，包括第一直边和第二直边，先焊接后，然后通过普通的三辊卷板机对筒体进行卷圆校正，能够达到工艺要求的圆度。

经过焊接后的筒体，焊缝的强度、塑性、韧性等指标与钢板是同级别的，甚至有个别指标焊缝还高于钢板母材，能够满足卷圆校正的工艺要求，而不会导致焊缝开裂。焊缝在卷板机滚压成形过程中所受的力远低于其强度指标，经过我们上万次工程实践证明，这种工艺是成熟的。

进一步优选地，步骤(1)与步骤(2)之间还包括步骤(a)，加工坡口，对步骤(1)切割的板材坡口进行加工。提高产品精度。

进一步优选地，步骤(4)之后还包括步骤(b)，无损检测。确保产品质量。

进一步优选地，步骤(2)中卷板机为三辊卷板机。

进一步优选地，步骤(4)中卷板机为三辊卷板机。改进工艺流程后，普通的三辊卷板机就能够满足工艺精度要求，生产出的产品满足质量要求。

进一步优选地，步骤(3)与步骤(4)之间还包括步骤(c)，对焊缝余高进行打磨。方便进行卷圆校正，同时提高产品质量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明去掉了现有技术工艺中预弯步骤，在焊接工艺之后增加了卷圆校正步骤，突破现有的行业技术思维误区，创新了工艺流程，通过工艺改进，简化了工艺采用的设备，采用普通卷板机就能够完成现有技术工艺中专用设备才能完成的卷圆成型工艺，降低了企业成本，加工工序简单，设备投资小、工作效率高，外观成型好，圆度偏差范围小；

(2)通过对焊缝余高进行磨平，能进一步增强卷圆校正后的圆度，提高产品质量。

附图说明

图1是本发明的工艺流程框图，

图2是本发明的加工工艺流程图，

图3是现有技术加工工艺流程图。

图中：1、卷板机上辊2、卷板机第一下辊3、卷板机第二下辊4、筒体5、第一直边6、第二直边。

图2中的箭头表示本发明的工艺流程顺序；

图3中箭头表示现有技术的工艺流程顺序。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1～图2所示，本发明所述的筒体无预弯卷圆成型工艺，包括以下步骤：

(1)切割下料：按照工艺要求尺寸切割板材下料；

(2)卷圆：用卷板机对步骤(1)切割好的板材进行卷圆；

(3)焊接：对步骤(2)中卷圆成型的筒体4边缝进行焊接；

(4)卷圆校正：用卷板机对步骤(3)加工后的筒体(4)进行卷圆校正；

实施例二

如图1～图2所示，步骤(1)与步骤(2)之间还包括步骤(a)，加工坡口，对步骤(1)切割的板材坡口进行加工。其余同实施例一。

实施例三

如图1～图2所示，步骤(4)之后还包括步骤(b)，无损检测。

实施例四

如图1～图2所示，步骤(2)中卷板机为三辊卷板机。

实施例五

如图1～图2所示，步骤(4)中卷板机为三辊卷板机。

实施例六

如图1～图2所示，步骤(3)与步骤(4)之间还包括步骤(c)，对焊缝余高进行打磨。

如图3所示，现有的筒体卷圆工艺，包括切割下料、预弯、卷圆、焊接、校正、无损检测工艺流程，校正仅是对卷圆筒体4做微校正，因此，现有的筒体4卷圆工艺的难点在于卷圆的圆度要求非常高，卷圆成型后必须达到很高的圆度要求，最后卷圆成型的筒体4才能满足。因此，在现有技术的筒体卷圆工艺中，都致力于提高卷圆的圆度，有两种工艺，第一种是使用普通三辊卷板机、压力机和专用成型压模，在压力机上将板材头部压成要求的圆弧，r为圆弧半径，预弯后的板材在卷板机上卷成圆形筒体4，然后进行直缝焊接、校正、无损检测，根据需要进行相应的热处理；一般压力机的压制力虽然能够满足要求，但是压力机立柱之间的净空间不能满足钢板宽度尺寸，因此必须使用大型的压力机。第二种是使用带预弯功能的四辊卷板机直接卷制成形。预弯是将板材两边完成圆弧形，避免普通三辊卷板机卷圆后筒体有直边。四辊卷板机的投资也是远大于普通三辊卷板机。以上两种方法都需要很大的设备投资，都会增加企业生产成本。

而且，由于各类产品的筒体直径大小不同，在锅炉、压力容器、压力管道等行业，常见的筒体直径范围从φ400mm-φ6000mm不等，板厚也是有几十种规格，因此需要的专用成型压模种类很多，特别是厚板的预压弯成型需要大吨位的压力机，这样就大大提高了企业投资，增加生产成本，降低了生产效率。

本发明突破现有技术思路误区的限制，改进工艺流程，去除预弯工艺，对卷圆后的筒体4焊接后再进行卷圆校正，不需要在初步卷圆时达到很高的卷圆圆度，初步卷圆后的筒体保留直边，对带有直边的筒体4焊接，焊接后，筒体4成为一个整体，再对筒体4进行卷圆校正，卷圆校正的工艺要求就降低了，卷圆校正要求的校正力比预弯需要的折弯力小很多，因此，普通的卷板机或普通的三辊卷板机完全能够满足工艺要求，进行初步卷圆后的筒体有两个直边，如图2所示，包括第一直边5和第二直边6，先焊接后，然后通过普通的三辊卷板机对筒体4进行卷圆校正，能够达到工艺要求的圆度。

经过焊接后的筒体4，焊缝的强度、塑性、韧性等指标与钢板是同级别的，甚至有个别指标焊缝还高于钢板母材，焊缝在卷板机滚压成形过程中所受的力远低于其强度指标，经过我们上万次工程实践证明，这种工艺是成熟的。

工作过程或工作原理：

如图3所示，按工艺要求尺寸下料，加工焊缝坡口后，将板材放在卷板机上辊1、卷板机第一下辊2和卷板机第二下辊3之间放正，使板材的边缘与辊轴中心线平行，进行卷圆，卷圆后的筒体4包括第一直边5和第二直边6，然后焊接，再对筒体4进行卷圆校正，打磨焊缝余高，最后进行无损检测，卷圆校正时严格控制筒体4圆度偏差。工序简单，采用普通的三辊卷板机就可以完成工艺，节省了四辊卷板机或者压力机及专用成型压模的投资成本，减少了生产岗位人员，大大提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本发明的限制，仅为描述方便。