由于彎頭具有良好的綜合性能，所以它廣泛用于化工、建筑、給水、排水、石油、輕重工業(yè)、冷凍、衛(wèi)生、水暖、消防、電力、航天、造船等基礎(chǔ)工程。

技術(shù)要求

要求控制曲率半徑。比如半徑長度為1.5D，那么曲率半徑必須在所要求的公差范圍之內(nèi)。由于這些管件大多數(shù)用于焊接，為了提高焊接質(zhì)量，端部都車成坡口，留一定的角度，帶一定的邊，這一項(xiàng)要求也比較嚴(yán)，邊多厚，角度為多少和偏差范圍都有規(guī)定，幾何尺寸上比管件多了很多項(xiàng)。彎頭表面質(zhì)量和機(jī)械性能基本和管子是一樣的。為了焊接方便，和被連接的管子的鋼的材質(zhì)是要相同的。

制作要點(diǎn)

不銹鋼彎頭

1、焊條使用時(shí)應(yīng)保持干燥，鈦鈣型應(yīng)經(jīng)150℃干燥1小時(shí)，低氫型應(yīng)經(jīng)200-250℃干燥1小時(shí)(不能多次重復(fù)烘干，否則藥皮容易開裂剝落)，防止焊條藥皮粘油及其它臟物，以免致使焊縫增加含碳量和影響焊件質(zhì)量。彎頭焊接時(shí)，受到重復(fù)加熱析出碳化物，降低耐腐蝕性和力學(xué)性能。焊后硬化性較大，容易產(chǎn)生裂紋。若采用同類型的焊條焊接，必須進(jìn)行300℃以上的預(yù)熱和焊后700℃左右的緩冷處理。若焊件不能進(jìn)行焊后熱處理，則應(yīng)選用鉻鎳不銹鋼焊條。

2、為改善不銹鋼彎頭耐蝕性能及焊接性而適當(dāng)增加適量穩(wěn)定性元素Ti、Nb、Mo等，焊接性較好一些，采用同類型的鉻不銹鋼焊條時(shí)，應(yīng)進(jìn)行200℃以上的預(yù)熱和焊后800℃左右的回火處理。若焊件不能進(jìn)行熱處理，則應(yīng)選用鉻鎳不銹鋼焊條。

發(fā)展前景

中國已經(jīng)是世界上zui大的建筑材料生產(chǎn)國和消費(fèi)國。主要建材產(chǎn)品水泥、平板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、石材和墻體材料等產(chǎn)量多年居世界*位。同時(shí)，建材產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，能源和原材料消耗逐年下降，各種新型建材不斷涌現(xiàn)，建材產(chǎn)品不斷升級(jí)換代。滄州管道裝備制造業(yè)基礎(chǔ)雄厚?，F(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)3200多家，其中規(guī)模以上(銷售收入500萬元以上)企業(yè)222家，從業(yè)人員12.4萬人。主要產(chǎn)品有各種特鋼、不銹鋼、碳鋼等多種口徑的無縫鋼管、低中高壓鍋爐管、石油鉆探管等鋼管;各種三通、四通、閥門、異徑管等彎頭管件;各種不銹鋼法蘭、鍛造法蘭;各種管架、儀表、石油防井噴器等管道配件;各種聚乙烯管、聚丙烯管等塑料管道，共16大類370多個(gè)品種3500多種規(guī)格。制造工藝主要采用熱軋直縫焊、螺旋雙面埋弧焊、鍛打、鍛壓、中頻推制、冷成型、熱擠壓等，管道zui大加工直徑2020毫米。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于市政、石油化工、西氣東輸、船舶及核電等工程領(lǐng)域，年設(shè)計(jì)加工能力2500萬噸。2010年規(guī)模以上企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)增加值130億元，同比增長31.7%，占全部規(guī)模以上企業(yè)增加值的16.1%。滄州管道裝備制造業(yè)正向"三上"(上規(guī)模、上水平、上裝備)和"三高"(、高壓、高附加值)的目標(biāo)邁進(jìn)，力促管道裝備制造業(yè)能力達(dá)到3000萬噸。滄州將成為國內(nèi)外的"管道裝備制造與研發(fā)基地"和"管道裝備之都"。"十一五"規(guī)劃基建投資已棋至中盤，公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的爆發(fā)增長和普通民用建筑投資的平穩(wěn)增長，使建筑行業(yè)正處在景氣上行階段。同時(shí)，在建設(shè)節(jié)能社會(huì)和國家加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力的背景下，節(jié)能和技術(shù)創(chuàng)新主題將是行業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn)。塑料管件及管道再一次掀起管件熱潮。

?載荷研究

局部減薄是彎頭常見的缺陷，但國內(nèi)外對此類缺陷的研究主要針對直管，對彎頭局部減薄的研究少有文獻(xiàn)報(bào)道。本文通過詳細(xì)的有限元計(jì)算和理論分析，研究了在內(nèi)壓和彎矩作用下局部減薄對彎頭極限承載能力的影響，以及內(nèi)壓作用下多局部減薄的相互干涉效應(yīng)和彎矩作用下直管對彎頭極限載荷的加強(qiáng)作用，并進(jìn)行了部分實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得到了以下研究成果:

1.用有限元方法對內(nèi)壓作用下局部減薄彎頭的極限載荷進(jìn)行了系統(tǒng)地分析和計(jì)算，得出局部減薄彎頭的極限壓力與局部減薄的直管不同，彎頭的極限壓力不僅取決于局部減薄大小，還與局部減薄位置和彎曲半徑有關(guān)，如采用局部減薄直管的計(jì)算方法評定彎頭，則會(huì)得出不安全或過于保守的結(jié)果;同時(shí)減薄寬度對極限載荷的影響也不可忽略。在有限元分析的基礎(chǔ)上給出了局部減薄彎頭極限壓力的計(jì)算公式，公式計(jì)算結(jié)果與有限元計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都相當(dāng)吻合并偏安全，計(jì)算公式可以實(shí)際應(yīng)用于局部減薄彎頭的安全評定，補(bǔ)充了該項(xiàng)研究的空白。

2.通過有限元分析，研究了在內(nèi)壓下多局部減薄之間的相互干涉效應(yīng)，研究表明多局部減薄的相互影響不僅與間距有關(guān)，還與減薄深度有關(guān)。指出減薄深度較淺時(shí)，軸向局部減薄間距大于2倍壁厚，雙局部減薄的極限載荷與單個(gè)局部減薄的極限載荷基本相同;當(dāng)減薄深度較深，軸向局部減薄間距大于4倍壁厚時(shí)，雙局部減薄的極限載荷與單個(gè)局部減薄的極限載荷基本相同，補(bǔ)充了現(xiàn)有研究的不足。

3.通過有限元計(jì)算，研究了相連直管對彎頭極限彎矩的加強(qiáng)作用，指出與彎頭相連的直管會(huì)使彎頭的極限彎矩增大，彎曲半徑不同時(shí)，彎頭極限載荷增加量不同。當(dāng)相連直管長度大于3倍管徑時(shí)，直管對彎頭的強(qiáng)化作用不再增加。該項(xiàng)研究補(bǔ)充了直管對彎頭加強(qiáng)作用研究的不足。

4.通過有限元分析詳細(xì)研究了局部減薄對彎頭極限彎矩的影響，得出面內(nèi)彎矩作用下局部減薄彎頭極限彎矩的大小與減薄位置、減薄尺寸及彎曲半徑有關(guān)。研究表明在彎矩作用下，幾何非線性的影響是顯著的。在內(nèi)壁局部減薄和大變形有限元分析的基礎(chǔ)上，給出面內(nèi)彎矩作用下局部減薄彎頭極限彎矩的計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果可以較準(zhǔn)確并偏保守地反映出有限元計(jì)算結(jié)果，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。該項(xiàng)研究*了這一領(lǐng)域的空白。