淺析冷彎成型鋼加工的發(fā)展方向

小編今天給大家介紹下冷彎型鋼加工的發(fā)展方向，希望對(duì)大家有所幫助。

據(jù)估計(jì)，我國(guó)目前鋼結(jié)構(gòu)用鋼管和冷彎型鋼的年消費(fèi)總量約為2265萬(wàn)噸（其中鋼管為1860萬(wàn)噸，冷彎型鋼為405萬(wàn)噸）。鋼管行業(yè)的市場(chǎng)關(guān)注焦點(diǎn)長(zhǎng)期放在能源領(lǐng)域（石油天然氣和煤電）的鋼管應(yīng)用上，近年來(lái)才密切注視著鋼管和冷彎型鋼在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，于是出現(xiàn)了一些熱點(diǎn)問(wèn)題。

如何解決冷彎型鋼在方矩形管制造過(guò)程中由于板厚的增加出現(xiàn)角部開(kāi)裂等問(wèn)題?對(duì)此，有專家提出的對(duì)策是“角部線加熱+縮頸二次成型”工藝，簡(jiǎn)而言之就是冷彎型鋼向熱成型工藝方向發(fā)展。據(jù)測(cè)算，我國(guó)方矩形鋼管年用量達(dá)100萬(wàn)噸，汽車制造企業(yè)也準(zhǔn)備用熱軋無(wú)縫方矩形鋼管生產(chǎn)載重汽車的驅(qū)動(dòng)車橋。這對(duì)我國(guó)冷彎型鋼企業(yè)提出了應(yīng)當(dāng)加速開(kāi)發(fā)熱成型厚壁方矩形管的挑戰(zhàn)。

從冷彎型鋼發(fā)展的歷程來(lái)看，國(guó)外生產(chǎn)方矩形鋼管的工藝，最初是先冷彎成圓管，再將圓管加熱到正火溫度，在定徑工序由圓管變成方矩形管。其優(yōu)點(diǎn)是成品鋼管殘余應(yīng)力小，角部圓弧半徑小。直到如今，英國(guó)還一直采用這種工藝。但后來(lái)因?yàn)槟芎暮统杀据^高，國(guó)內(nèi)外冷彎型鋼工藝放棄了正火工序，改由高頻焊接而成。國(guó)內(nèi)冷彎型鋼廠多采用直接成方的生產(chǎn)線。

如今，由于建筑鋼結(jié)構(gòu)向厚壁高強(qiáng)度方向延伸，國(guó)外又恢復(fù)了熱成型工藝，而我國(guó)尚無(wú)熱成型方矩形冷彎型鋼產(chǎn)品，新的首都博物館等工程所用熱成型冷彎型鋼，均從國(guó)外以高價(jià)進(jìn)口。例如，日本JFE知多廠HFW高頻焊管ф26in(ф660mm)機(jī)組生產(chǎn)的方矩管直徑250mm~550mm、壁厚6mm~25mm，東日本京濱廠HFW高頻焊管ф24in(ф610mm)機(jī)組生產(chǎn)的方矩形管直徑200mm~550mm、壁厚4.5mm~22mm。它們不僅有中頻正火的工序，而且有二次熱處理的能力。我國(guó)寶鋼高頻焊管610機(jī)組也具備此種能力。

常溫下冷彎成型的方矩形管在厚壁時(shí)圓角處易開(kāi)裂，殘余應(yīng)力大，同時(shí)焊縫容易形成溝狀腐蝕;由于包辛格效應(yīng)，強(qiáng)度、硬度提高，不利于用戶二次加工。我國(guó)目前冷彎型鋼廠一般只能加工厚度≤14mm的產(chǎn)品。在由“圓變方”的過(guò)程中，如果材料延伸率低，即使壁厚較小，也容易引起圓角處出現(xiàn)縱向開(kāi)裂。我國(guó)東北某廠將無(wú)縫鋼管用冷推式工藝進(jìn)行“圓變方”制成160mm×60mm×6.5mm矩形管，由于材料是20#鋼，延伸率只有16%，有些批次矩形鋼管交貨后延遲性角部開(kāi)裂嚴(yán)重，引起用戶質(zhì)量異議。后來(lái)該廠無(wú)縫鋼管采用正火工藝進(jìn)行“圓變方”，得到合格產(chǎn)品，一般正火溫度在850℃~900℃。對(duì)于有專家提出的“角部線加熱”冷彎型鋼方矩形管工藝。西氣東輸工程感應(yīng)加熱彎管的實(shí)驗(yàn)表明，局部加熱彎管，其彎曲段焊管性能得到改善，但直線段性能不穩(wěn)定。因此，筆者認(rèn)為應(yīng)對(duì)方矩形管整體感應(yīng)加熱。這也就意味著，冷彎工藝上由“圓成方”的生產(chǎn)線更適應(yīng)熱成型的加工方法。

上海東方藝術(shù)中心主體鋼管結(jié)構(gòu)使用橢圓管DP258mm×126mm×12mm，不銹鋼薄壁橢圓管冷彎成型后，由于存在殘余應(yīng)力，在后續(xù)加工過(guò)程中橢圓端口容易反彈。沈陽(yáng)東洋異形鋼管廠在生產(chǎn)時(shí)采用冷沖壓模解決了端口反彈問(wèn)題，這就引出了冷彎型鋼朝高強(qiáng)度、薄壁化、輕量化方向發(fā)展的問(wèn)題，即熱沖壓成型。國(guó)內(nèi)有關(guān)企業(yè)也在向這個(gè)方向發(fā)展。寶鋼型鋼精密冷彎成型RF500生產(chǎn)線于2016年底投產(chǎn)，將冷彎型鋼加工成型為各種高精度復(fù)雜結(jié)構(gòu)的截面，實(shí)現(xiàn)材料輕量化和結(jié)構(gòu)輕量化，適應(yīng)于高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鍍層鋼卷為原材料進(jìn)行型材加工。

冷彎型鋼有多種規(guī)格的方矩形管、橢圓管、復(fù)雜的異形斷面，用于其成型設(shè)計(jì)的CAD/CAM/CAE技術(shù)的智能化是一個(gè)重大課題，應(yīng)當(dāng)作為行業(yè)“十三五”期間的奮斗目標(biāo)。

小編今天就為大家介紹到這里，我相信通過(guò)今天的介紹，大家對(duì)冷彎型鋼的發(fā)展方向更清晰。