一種Y形熱壓三通的制備方法技術

一種Ｙ形熱壓三通的制備方法，屬金屬管件加工技術領域，用于解決大口徑無縫Ｙ形三通管的熱壓加工問題。其工藝由選坯、熱壓、曲型、機加工等工序組成，其中，熱壓工序先將坯料加熱后壓制成Ｔ形三通形狀坯料；曲型工序再將Ｔ形三通形狀坯料加熱后主管壓彎，制成為Ｙ型三通形狀坯料。本發明專利技術方法適用于制作Ｄｎ１００ｍｍ～１０００ｍｍ，直徑／壁厚≤１４的金屬管道Ｙ型三通。該方法投入模具費用低，可套用標準三通和短半徑彎頭模具，工藝過程簡單，易于操作。采用本方法加工的Ｙ型三通，外觀尺寸、型位公差、無損檢測、理化試驗等各項性能指標均達到相關標準要求。本發明專利技術解決了大口徑無縫Ｙ型三通加工難題，工藝水平行業領先。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術型涉及一種管件制備方法，特別是用于輸送壓力液體或氣體的無縫Y型三通的制備方法，屬金屬管件加工

技術介紹
無縫三通是石油、化工、電力、冶金等行業管道工程應用的重要管件，通常用作輸送壓力液體或氣體如石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料等。無縫三通做為傳輸上述介質的管道通常工作溫度較高且要承受一定的壓力，因此對其機械性能、理化性能要求較高。無縫三通的制造工藝對于小口徑管可通過冷擠壓實現，大口徑三通則通過鍛造機加工或熱擠壓完成。對于大口徑Y型無縫三通，比如Dn100mm～1000mm、直徑/壁厚≤14的無縫金屬管三通，其幾何形狀較T形三通復雜，加工難度也相對較大。有些要求不高的Y型無縫三通可采用鑄造成形的方法，但鑄件內部組織的疏松、夾雜、氣孔等缺陷，使其難以達到較高的力學性能指標。還有一種比較通用的方法是先鍛造出三通毛坯，再經過機械加工的方法完成，這種方法的缺點是，加工時間長，耗費材料，其材料利用率僅可達到60％，成型后三通管流線不好，易產生液體流動阻力。有鑒于此，業內人士積極探索Y型無縫三通的熱擠壓成形工藝，如中國專利00105645中公開了一種Y型無縫三通的制造方法，該方法以無縫鋼管作為鍛坯，鍛坯經加熱墩粗為鼓形，上專用模具彎曲成形，再經整型得到成品。該方法存在的問題是，加工工藝過程復雜，專用模具制作困難、生產成本較高，故未能推廣應用。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服上述已有技術之缺陷而提供一種工藝簡單、模具制作容易、易于實現的Y形熱壓三通的制備方法。本專利技術所稱問題是由以下技術方案解決的一種Y形熱壓三通的制備方法，它按如下工序進行a.選坯選擇直徑大于三通成品主管直徑1.15～1.9倍的無縫鋼管或鍛選管節作為三通坯料1；b.熱壓將三通坯料1加熱到奧氏體區，在壓力機上用模具壓制成T形三通形狀坯料2；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料2再加熱到奧氏體區，在壓力機上用模具將主管部位壓彎，至上下模具合模為止，制成Y型三通形狀坯料3；d.機加工去除Y型三通形狀坯料3各端部余量，并對端口進行坡口切削加工至設計尺寸。上述Y形熱壓三通的制備方法，所述熱壓工序中使用的模具為加長主管部位的T形三通模具，其模具主管部位8的長度為Y形三通成品主管設計直徑的2.5～4倍；所述曲型工序中使用的模具為下模具開孔的短半徑彎頭模具，所述短半徑彎頭模具的下模具9底部設有與支管直徑相匹配的支管孔10，所述短半徑彎頭模具上模具11的彎曲短半徑與主管直徑數值相等。上述Y形熱壓三通的制備方法，所述熱壓和曲型工序中坯料加熱溫度為950～1200℃。上述Y形熱壓三通的制備方法，所述熱壓工序中每次壓制進給量為20～50毫米，加熱和壓制交替進行，直至上下模具合模為止。上述Y形熱壓三通的制備方法，所述無縫鋼管或鍛造管的材質為碳鋼、合金鋼或不銹鋼。本專利技術方法適用于制作Dn100mm～1000mm，直徑/壁厚≤14的金屬管道Y型三通。該方法設入模具費用低，可套用T形三通模具和短半徑彎頭模具，工藝過程簡單，易于操作。采用本方法加工出的Y型三通，外形美觀，內壁轉角處過渡圓滑，通道流線合理，避免了鍛件機加工形成的內部夾角，有利于介質流動，使用效果好。該方法材料利用率可達到90％，大大降低了管道的生產成本。經檢測，采用本方法加工的Y型三通，外觀尺寸、形位公差、無損檢測、理化試驗等各項性能指標均可滿足相關標準要求。本專利技術解決了大口徑無縫Y型三通的加工難題，工藝水平居領先地位。附圖說明圖1是三通坯料；圖2是熱壓工序后制成的T形三通形狀坯料；圖3是曲型工序后制成的Y型三通形狀坯料；圖4是Y型三通成品；圖5是T形三通模具結構示意圖；圖6是圖5的左視圖；圖7是短半徑彎頭模具結構示意圖；圖8是圖7的左視圖。圖中各標號含義為1.三通坯料；2.T形三通形狀坯料；3.Y型三通形狀坯料；4.Y型三通成品；5.Y型三通主管；6.Y型三通支管；7.T形三通形狀坯料模具；8.相應的主管部位；9.短半徑彎頭模具的下模具；10.支管孔；11.短半徑彎頭模具的上模具。具體實施例方式本專利技術方法適用于制造承受中高壓的Y形無縫三通，產品規格為Dn100mm～1000mm、直徑/壁厚≤14，材料為優質碳素結構鋼、合金結構鋼、不銹鋼無縫鋼管或鍛造管節。其加工過程主要為兩道熱擠壓成形工序。參看圖1，首先選擇直徑大于三通成品主管(所謂主管是指T形中的直管或其成型后的相應部分)直徑1.15～1.9倍的無縫鋼管或鍛造管節為三通坯料1；然后在熱壓工序中，采用加長主管部位的T形三通模具，在壓力加工設備上經過逐漸加壓，壓制出T形三通形狀坯料2，如圖2所示。壓力設備的噸位與被加工件的規格相關，對應上述規格，采用噸位為1000～3500噸。在熱擠壓過程中，每次壓制進給量為20～50毫米，加熱和壓制交替進行，直至上下模具合模為止；隨后進行的曲型工序，將經過熱壓后的T形三通形狀坯料再加熱到奧氏體區，在下模具開孔的短半徑彎頭模具上將主管壓制成為Y型三通形狀坯料3，如圖3所示；最后對Y型三通端口進行機加工，制成成品Y型三通4，如圖4所示。參看圖5、圖6，在熱擠壓成形工序中，所使用的T形三通模具7的相應主管部位8的長度為Y形三通成品主管直徑的2.5～4倍。參看圖7、圖8，在曲型工序中所使用的短半徑彎頭模具在其下模具9底部設有支管孔10，孔徑與Y型三通支管6的直徑相匹配，短半徑彎頭模具上模具11的彎曲短半徑與主管直徑數值相等。以下提供幾個具體實施例實施例1. a.選坯無縫鋼管材料20號鋼；規格Dn100mm，壁厚為10mm；b.熱壓將坯料加熱到980～1050℃，在T形三通模具中壓制成T形三通形狀坯料；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料再加熱到950～1050℃，在短半徑彎頭模具上將主管壓彎，制成90°Y型三通形狀坯料；d.機加工去除Y型三通形狀坯料各端部余量，并對端口進行坡口機加工。實施例2. a.選坯無縫鋼管材料12Cr1MoV鋼；規格Dn1000mm，壁厚為80mmb.熱壓將坯料加熱到1000～1100℃，在T形三通模具上壓制成T形三通形狀坯料；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料再加熱到1000～1100℃，在短半徑彎頭模具上將主管壓彎，制成為Y型三通形狀坯料；d.機加工去除Y型三通形狀坯料各端部余量，并對端口進行坡口機加工。實施例3. a.選坯無縫鋼管材料0Cr18Ni9鋼；規格Dn300mm，壁厚為30mm；b.熱壓將坯料加熱到1000～1200℃，在T形三通模具中壓制成T形三通形狀坯料；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料再加熱到1100～1200℃，在短半徑彎頭模具上將主管壓彎，制成為Y型三通形狀坯料；d.機加工去除Y型三通形狀坯料各端部余量，并對端口進行坡口機加工。成品Y型三通還需進行力學性能、金相等各種相應的檢驗。權利要求1.一種Y形熱壓三通的制備方法，其特征在于它按如下工序進行a.選坯選擇直徑大于三通成品主管設計直徑1.15～1.9倍的無縫鋼管或鍛造管節為三通坯料(1)；b.熱壓將三通坯料(1)加熱到奧氏體區，在壓力機上用模具壓制成T形三通形狀坯料(2)；c.曲型將熱壓后的T形三通形狀坯料(2)再加熱到奧氏體區，在壓力機上用模具將主管部位壓彎，至上下模具合模為止，制成為Y型三本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種Ｙ形熱壓三通的制備方法，其特征在于：它按如下工序進行：ａ．選坯：選擇直徑大于三通成品主管設計直徑１．１５～１．９倍的無縫鋼管或鍛造管節為三通坯料（１）；ｂ．熱壓：將三通坯料（１）加熱到奧氏體區，在壓力機上用模具壓制成Ｔ形 三通形狀坯料（２）；　ｃ．曲型：將熱壓后的Ｔ形三通形狀坯料（２）再加熱到奧氏體區，在壓力機上用模具將主管部位壓彎，至上下模具合模為止，制成為Ｙ型三通形狀坯料（３）；ｄ．機加工：去除Ｙ型三通形狀坯料（３）各端部余量，并對端口進 行坡口切削加工至設計尺寸。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李文亮，劉春海，劉強，張國權，張彥波，付新建，馬榮英，
申請(專利權)人：河北宏潤重工集團有限公司，
類型：發明
國別省市：13[中國|河北]