沿長度(du)方(fang)向直徑或壁厚發生(sheng)變化管材的統稱。異型管斷面形狀復雜,多是(shi)采(cai)用(yong)冷加(jia)工等(deng)特殊方(fang)法來加(jia)工生(sheng)產的。另外,由于其品種(zhong)繁(fan)多,規格甚廣,所以必須(xu)根(gen)據產品的特征選用(yong)適當的加(jia)工方(fang)法或不(bu)斷創造新的成(cheng)型方(fang)法來加(jia)工生(sheng)產。
一、異形管的(de)特點
1. 斷面形狀(zhuang)多(duo)樣,品種(zhong)繁(fan)多(duo),目前至少已有上萬種(zhong)之多(duo),最(zui)大直徑達4.06m,最(zui)小直徑僅3.0mm,應用范圍也很廣泛。隨著科(ke)學(xue)(xue)技術的發展,科(ke)研和(he)生(sheng)產部(bu)門采用更先進、更合理的設計,要求冶金部(bu)門生(sheng)產出(chu)各(ge)種(zhong)斷面、規格、材質、力學(xue)(xue)性能(neng)和(he)使(shi)用性能(neng)的異(yi)形管(guan)材,以滿足用戶需要。
2. 異形管(guan)中有(you)很大一部(bu)分為輕型薄(bo)壁管(guan)材(cai),屬(shu)(shu)于經濟性(xing)斷面(mian)(mian)鋼材(cai)的一部(bu)分,可使金(jin)屬(shu)(shu)得(de)到合理的應用。如(ru)做結構材(cai),用40mmx40mmx4mm方管(guan)代替ф40mmx5mm圓管(guan),斷面(mian)(mian)系數(shu)提高(gao)45.8%.用它(ta)制造機械零部(bu)件(jian)和(he)散熱件(jian)可以(yi)少切削或無切削,這不僅簡(jian)化(hua)了加(jia)工(gong)過程(cheng),而且提高(gao)了經濟效益(yi)和(he)生產效率(lv)。
3. 大(da)多(duo)數(shu)異(yi)形管造型(xing)美觀,用(yong)于結構(gou)和日(ri)用(yong)器皿時(shi)大(da)方雅致,美化了生活。管材的表面(mian)十(shi)分光潔(jie)(粗(cu)糙度Ra可達到(dao)0.25μm),尺寸(cun)精(jing)確。
4. 可以(yi)采用(yong)適當的(de)方法,生產各(ge)種周期斷面、變斷面和(he)各(ge)種帶有縱筋或葉片的(de)異形管(guan)材,用(yong)于工業(ye)各(ge)部門。
二、異(yi)形(xing)管(guan)的應用范圍
從日常生(sheng)活用品到(dao)飛機、火箭(jian)的制造,無(wu)線電通信,原子能電站和空間(jian)技術等(deng)方面都廣泛地(di)使用異形管材(cai)。
在機(ji)器(qi)制造方面(mian),可采用異形管來制造機(ji)動車輛的(de)空心(xin)傳動軸、活塞、各種(zhong)工具、緊固件、手表殼和各種(zhong)機(ji)械(xie)零(ling)件。異形管不僅使機(ji)械(xie)設(she)計(ji)更為合理(li),并(bing)可降(jiang)低設(she)備重(zhong)量。
在建筑方面,采用異形管制作門窗,不僅(jin)結構輕巧、耐用,而且造價便宜。
在(zai)自行車、摩托車、拖(tuo)拉機、汽車和大(da)型客車的(de)結構部分(fen)大(da)量(liang)采用薄壁(bi)異形管,這(zhe)種管材斷面系數大(da),抗彎、抗扭能力強(qiang),表面光潔,而且重量(liang)較輕。在(zai)無軌電車上用變截面管制造集電桿,因為這(zhe)種異形管具有良好(hao)的(de)韌性和彈性。
在儀表、電信器材和(he)醫療器械上(shang)廣(guang)泛(fan)應用異形(xing)管制造支架、導(dao)軌(如(ru)X光設備的(de)(de)(de)支架和(he)導(dao)軌)以(yi)及箱(xiang)、柜的(de)(de)(de)框架等,使它們具(ju)有重量輕、造型(xing)美觀(guan),式(shi)樣新穎和(he)搬運(yun)、攜(xie)帶方便(bian)的(de)(de)(de)特點。外科手術上(shang)直接(jie)使用梅花(hua)針異形(xing)管做(zuo)接(jie)骨的(de)(de)(de)材料。超高頻無線電通信的(de)(de)(de)波導(dao)管也是用尺寸精確(que)的(de)(de)(de)特種異形(xing)管制成的(de)(de)(de)。
在(zai)各種熱(re)(re)工設備(bei)、機(ji)(ji)械設備(bei)或無線電接收機(ji)(ji)或發(fa)射機(ji)(ji)上(shang),廣泛(fan)使(shi)用帶葉片和凸筋(jin)的(de)(de)(de)異管制造散(san)熱(re)(re)器(qi)或熱(re)(re)交換器(qi),這種鋼管具有良好的(de)(de)(de)散(san)熱(re)(re)效(xiao)果,能有效(xiao)地降低設備(bei)或組件(jian)的(de)(de)(de)溫度,使(shi)之維持長時間的(de)(de)(de)正常(chang)工作。異形管材用做(zuo)熱(re)(re)交換器(qi)的(de)(de)(de)散(san)熱(re)(re)管,具有良好的(de)(de)(de)傳熱(re)(re)效(xiao)果,可以大量地回(hui)收廢熱(re)(re),提高熱(re)(re)效(xiao)率,節約能源。
在體育(yu)用品和器械的(de)制造(zao)上(shang),不斷用異形管來代替(ti)貴重的(de)木(mu)材制品。例如用金屬(shu)制造(zao)的(de)壘球棒和標槍(qiang)。這些器械制造(zao)方法簡單,便(bian)于(yu)大量生產,質(zhi)地優良美觀,經久耐用。
波紋(wen)管(guan)用來制造各種機(ji)械和火箭上的防震(zhen)裝置(zhi),以減輕震(zhen)動(dong),減小(xiao)噪聲,保證(zheng)設備正(zheng)常(chang)工(gong)作。
三、異(yi)形管的分類
異(yi)形(xing)管(guan)(guan)按照斷面(mian)特征,可以(yi)分為等壁異(yi)形(xing)管(guan)(guan)、異(yi)壁異(yi)形(xing)管(guan)(guan)和變截面(mian)管(guan)(guan)3大(da)類。
1. 等壁(bi)異(yi)形(xing)管(guan)
等壁異形(xing)管(guan)是具有相同(tong)壁厚和不同(tong)橫斷面形(xing)狀的(de)異形(xing)管(guan)。它根據斷面形(xing)狀的(de)不同(tong)又可分為一(yi)般等壁異形(xing)管(guan)(圖(tu)(tu)11-12)和帶折筋等壁異形(xing)管(guan)(圖(tu)(tu)11-13)兩(liang)類(lei)。這兩(liang)類(lei)鋼管(guan)大多(duo)數用(yong)冷拔法(fa)或焊接管(guan)連(lian)軋成型法(fa)制成。
2. 異壁異形管
異(yi)(yi)(yi)(yi)壁(bi)異(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)是(shi)具有不同(tong)壁(bi)厚的(de)異(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)。這類異(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)也可以根據斷面(mian)形(xing)(xing)狀,進一(yi)步分(fen)為具有兩根以上對稱軸(zhou)的(de)異(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)、偏心(xin)管(guan)(guan)(guan)及異(yi)(yi)(yi)(yi)壁(bi)折筋(jin)管(guan)(guan)(guan)3種(zhong)類型(xing)。前兩類變形(xing)(xing)過程復(fu)雜,必須根據斷面(mian)特征選擇合理(li)的(de)成型(xing)方法(fa)(fa)(如擠壓法(fa)(fa)),或采用異(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)坯拉拔或冷軋而得。至(zhi)于折筋(jin)管(guan)(guan)(guan),由于其壁(bi)厚差別(bie)不大,實(shi)際上與(yu)等壁(bi)折筋(jin)管(guan)(guan)(guan)的(de)生產方法(fa)(fa)基本相同(tong)。圖(tu)11-14、圖(tu)11-15分(fen)別(bie)是(shi)異(yi)(yi)(yi)(yi)壁(bi)異(yi)(yi)(yi)(yi)形(xing)(xing)管(guan)(guan)(guan)的(de)3種(zhong)類型(xing)的(de)示(shi)意(yi)圖(tu)。
3. 縱向變截面管
凡(fan)縱向斷面(mian)形狀作周期變(bian)化或連續變(bian)化的(de)(de)異形管(guan)(guan)都稱為縱向變(bian)截面(mian)管(guan)(guan),包括螺(luo)旋圓翼(yi)管(guan)(guan)、齒形管(guan)(guan)、斜筋管(guan)(guan)、等(deng)壁異形扭轉管(guan)(guan)、波紋管(guan)(guan)、螺(luo)旋波紋(凸筋)管(guan)(guan)、標(biao)槍管(guan)(guan)和壘球棒等(deng),如(ru)圖11-16所(suo)示(shi)。這類管(guan)(guan)的(de)(de)生產方法有(you)液壓、旋軋(ya)、冷拔和冷軋(ya)法等(deng)。
四、異形(xing)管的深加工及(ji)發展前景(jing)
產品深(shen)加(jia)工(gong)(gong)(gong)無疑是當前加(jia)工(gong)(gong)(gong)業的發(fa)展(zhan)方向,如(ru)內螺紋管(guan)可(ke)以進一(yi)步深(shen)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)高(gao)效節能的熱交換(huan)器等(deng),而波(bo)紋管(guan)可(ke)以組合生產各種膨(peng)脹節,一(yi)些(xie)焊接(jie)管(guan)可(ke)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)異形管(guan),還可(ke)以進一(yi)步深(shen)加(jia)工(gong)(gong)(gong)成(cheng)各種門窗等(deng)構件。
總的(de)來說(shuo),等(deng)壁(bi)異形(xing)管(guan)完全可以通(tong)過冷彎成型(xing),采用焊(han)接的(de)方法來加工(gong)生產(chan)。
一些復雜斷面或變(bian)斷面的(de)(de)(de)異(yi)型管(guan),用一種加工(gong)方(fang)(fang)式是(shi)難以生(sheng)產(chan)(chan)出高質量產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de),往往是(shi)幾種方(fang)(fang)式的(de)(de)(de)組合。如國外(wai)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)內螺(luo)旋(xuan)凸筋管(guan),采用的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)是(shi):先軋制成單面螺(luo)旋(xuan)凸筋的(de)(de)(de)板帶,然后(hou)在(zai)焊管(guan)機上
焊(han)接成內螺(luo)旋(xuan)凸筋管。這種新工(gong)藝比冷拔成型(xing)成本低(di)得多且質量好。對(dui)于作為結構、裝飾、家具等(deng)用的異(yi)型(xing)不銹(xiu)鋼管,應廣泛采(cai)用焊(han)接異(yi)型(xing)管,這樣可以大大降低(di)成本。
復雜(za)的異形(xing)管制造一(yi)般(ban)是采用(yong)冷(leng)加工方(fang)法獲得各(ge)種形(xing)狀(zhuang),圖11-20 就是用(yong)冷(leng)輾軋(ya)法加工波紋管的示意圖。