焊接结构制造技术与装备 教学课件 ppt 作者 宗培言 第12讲－第3章　零件的加工工艺⑦成形－3.3.3板材的卷制.ppt

3.3.3 板材的卷制,本讲内容提要： 本讲将以对称式三辊卷板机为例，较详细地 介绍卷制工艺过程 1.钢板的卷制要求有哪些？ 2.对称式三辊卷板机的构成及工作原理 3.在对称式三辊卷板机上进行钢板卷制的工 艺过程及注意事项 4.卷板质量控制及常见缺陷的控制措施3.3.3 板材的卷制,钢板的卷制（即滚弯）是对已经按尺寸要求剪裁 下料，并经边缘加工后的板材实施弯曲的工艺方法它是在卷板机（或称滚弯机）上，利用工作辊相对 位置变化和旋转运动，对坯料进行连续弯曲加工的， 是焊接结构生产中圆筒形、锥形等工件的主要加工方 式3.3.3 板材的卷制,㈠ 钢材的卷制要求 钢材冷弯曲加工时，应符合下列规定： 其变形率ε＜5%，钢板的最小弯曲半径R≥25S （S为板厚)；对压力容器而言，ε＝2.５%～3% 否则，必须在加热状态下进行 通常当D/S＞40时，可在冷态 下进行，当D/S＜40 时，必须热弯3.3.3 板材的卷制,根据《压力容器安全技术监察规程》之规定： 当低碳钢和16MnR板厚S≤0.03Dg、低合金钢板 厚S≤0.025Dg（Dg为工件的公称直径）时；可采 用冷弯方法，否则应进行热弯或加工后热处理。

当弯曲厚度较大，或曲率半径较小时，要想按要 求的曲率进行弯曲加工，而又不致使材料受损，保 证其弯曲质量，就必须采用热弯曲加工 注：钢板热弯曲时，除特殊需要，经技术负责人 批准外，同一部位的加热次数不得超过二次(可加 热二次)3.3.3 板材的卷制,㈡ 卷板机及其工作原理 1.卷板机的结构 卷板机的主要结构形式分为： ▲对称式三辊卷板机（图3－70、图3-71a）； ▲非对称式三辊卷板机（图3－71b）； ▲四辊卷板机（图3－70c）； ▲立式卷板机（图3－72） 典型对称式三辊卷板机的结构见图3-703.3.3 板材的卷制,3.3.3 板材的卷制,●对称式三辊卷板机的结构 它由一个上辊和两个对称布置的下辊组成上辊 可沿oe线上下移动；两下辊固定，并为主动辊，可 正反向旋转，辊径多小于上辊，如图3-70、图3-71a 所示 滚圆时，存在2a的直边量无法滚制，需事先采取 预弯措施或留取相应的切边余量但结构简单，功 率较大，是工厂中应用最广泛的一种卷板机3.3.3 板材的卷制,2.卷板机的工作原理 图3-71所示为三种类型卷板机的工作原理示意图3.3.3 板材的卷制,说明： 1.在一次卷制过程中，需使板材的变形曲率相 同； 2.上辊几次下压，就将钢板弯卷到需要的曲率半 径。

3.板料的两端不能同时进入三辊之间，得不到弯 曲，称为剩余直边剩余直边的长度约为两下辊中 心距的一半3.3.3 板材的卷制,㈢ 钢板的卷制过程 1. 钢板的予弯 使用对称式三辊卷板机进行钢板的卷制时,在钢 板的两端各存在一个平直段(约为两下辊中心距的 一半长度)无法卷弯为此，在卷制之前，应采用 相应的方法将钢板两端弯曲成所要求的曲率3.3.3 板材的卷制,预弯的方法有以下两种：图3-73,3.3.3 板材的卷制,(1) 模压预弯──在压力机上利用模具进行，主 要用于大厚度板材的预弯 (2) 弯胎预弯──利用弯曲胎板在卷板机上进 行，主要用于较薄板的预弯，预弯胎具板一般用厚 度大于筒体厚度两倍以上的板材制成 在冷预弯时考虑到回弹量等问题和卷板机两下辊 中心距的大小，应注意： ●胎模具的弯曲半径一般应小于筒体的最小弯曲 半径； ●预弯长度应大于两下辊的中心距，通常为(6～20)δ3.3.3 板材的卷制,2. 对中（图3-74）,3.3.3 板材的卷制,为了防止钢板在卷制过程中出现扭斜，产生轴线 方向的借边，滚卷之前在卷板机上摆正钢板的过程 为对中常用的对中方法有以下四种： (1) 在三辊卷板机上可采用: ①对中挡板对中法； ②倾斜进料对中法； ③辊上槽线对中法。

(2) 在四辊卷板机上可采用：侧辊对中法3.3.3 板材的卷制,3. 卷制（图3-75）,3.3.3 板材的卷制,钢板对中后可实施滚卷，使上辊下压，钢板产生 一定曲率的弯曲上辊的下压量与滚卷次数有关， 依据下面原则调整： (1) 冷卷时，不超过材料允许的最大变形率； (2) 上辊下压产生的下压力保证辊子不打滑; (3) 根据板厚、材质，一次下压量不超过卷板机 的额定功率；,3.3.3 板材的卷制,(4)卷制时，可按下式求取: 弯曲半径R0和上下 辊(或中心辊与侧辊)之中心距h P116 式3-21～式3-24 (5) 卷板机可卷制的最小圆筒直径Dmin应比上辊 直径d大15%～20％，即： Dmin ＝d + (0.15～0.2)d (6) 考虑冷卷时的回弹量，应过卷20～30mm，过 卷量的大小以不造成金属性能变坏为宜为防止过 卷，应随时用样板进行测量3.3.3 板材的卷制,4. 矫圆 在滚圆完毕后，将圆筒点焊或对纵缝进行焊接 后，应再次滚圆，以使椭圆度和突变量达到规定的 范围步骤如下： (1) 逐渐加载, 达到最大矫正曲率; (2) 重点矫正焊缝区, 经测量直到合格; (3) 逐渐卸载，至卷制过程结束。

3.3.3 板材的卷制,㈣ 卷板质量控制 1.筒体卷制质量要求 钢板卷制质量的高低，将会直接影响后续工序的 施工和产品的最终质量因此，必须予以有效的控 制3.3.3 板材的卷制,⑴ 钢制压力容器卷制筒体 ① A、B类（焊接接头的分类依据GB150，见教 材图6-3）接口错边量b（见图3-81 a)的允许值见表 3-45锻焊容器B类焊接接头对口错边量b应不大于 对口处钢材厚度δs的1/8，且不大于5mm复合钢 板的对口错边量b（见图3-81b）不大于钢板复层厚 度的50%，且不大于2mm3.3.3 板材的卷制,图3-81 筒体的对口错边量 a) 单层钢板焊接接头的对口错边量 b) 复合钢板焊接接头的对口错边量,3.3.3 板材的卷制,② 筒体圆度误差Dmax－Dmin应不大于该截面设计内径的1%，且≤25mmGB150，P121－122，图 10-10） ③ 筒体接口棱角度△c≤(δ0/10＋2)，且不大 于5mmGB150，P120，图10-6，图10-7）,3.3.3 板材的卷制,④ 筒体端面不平度△f≤Dn/1000，且不大于2mm ⑤B类焊接接头以及圆筒与球形封头相连的A类焊 接接头，当两侧钢板厚度不等时，若薄板厚度不大于 10mm，两板厚度差超过3mm；若薄板厚度大于 10mm，两板厚度差大于薄板厚度的30%或超过5mm 时，均应将厚板的单面或双面边缘削薄，或按同样的 要求采用堆焊的方法将薄板边缘焊成斜面。

当封头和筒体厚度不一致时，应保持内表面平齐3.3.3 板材的卷制,⑥筒节长度应不小于300mm组装时，存储筒节 A类接头焊缝中心线间外圆弧长以及封头A类接头 焊缝中心线与相邻筒节A类接头焊缝中心线间外圆 弧长应大于钢材厚度δn的3倍，且不小于100mm 2.卷制筒体常见缺陷及控制措施 请按教材自学,3.3.3 板材的卷制,本讲小结： 掌握： 1.钢板的卷制要求； 2.在对称式三辊卷板机上进行钢板卷制的工 艺过程及注意事项 了解： 1.对称式三辊卷板机的构成及工作原理； 2.卷板质量控制及常见缺陷的控制措施。