[发明专利]一种用两块不等壁厚弧形板制作大直径钢管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及大直径钢管加工制作技术领域。

背景技术

由两块不等壁厚弧形板组成的大直径钢管多用于风电塔筒筒体椭圆门框安装位置，以往都是采用等厚钢板卷制。近年来，为了节约成本，这种大直径钢管多设计成不等壁厚钢管，钢管的大部分采用薄钢板，只有在安装门框的部位使用厚钢板。

现有用两块不等壁厚弧形板制作大直径钢管的方法是根据不等壁厚钢管的直径及不等厚壁的位置确定待焊接的薄侧钢板和厚侧钢板的宽度和长度，并选择一块与薄侧钢板长度和宽度相同的第三钢板，该第三钢板的厚度为薄侧钢板和厚侧钢板的厚度差，将第三钢板固定在薄侧钢板内侧上，弥补厚度差，形成全长厚度一致的拼焊板，然后再使用辊轮卷板机卷制；另一种方法是将两块厚度不同的钢板进行单独卷制，卷制完成后配合模具再焊接到一起形成不等厚筒体。这两种方法都存在工序复杂、对接焊接难度大、浪费材料、校圆难度大等问题。

发明内容

本发明的目的是在于解决现有技术的问题，提供一种工序较为简单、对接焊接难度较小、校圆难度小的用两块不等壁厚弧形板制作大直径钢管的方法，以得到外径相同而壁厚不等的大直径钢管，用于风电塔筒筒体椭圆门框安装位置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用两块不等壁厚弧形板制作大直径钢管的方法，钢管主体由两块不同板厚的弧形板构成，制作方法步骤如下：

a)根据准备用于制作大直径钢管的两块不等壁厚的薄弧形钢板和厚弧形钢板的截面，分别以薄弧形钢板和厚弧形钢板的弧形中心线为基准进行展开放样下料，切割准备直板薄钢板和直板厚钢板；

b)将直板薄钢板和直板厚钢板全熔透焊接为一块整体直板，两块板的对接焊缝成为钢管的一条纵缝，直板薄钢板和直板厚钢板对接的坡口形式为K型坡口，直板薄钢板和直板厚钢板对接后的底平面在同一平面上；

c)使用三辊卷板机在拼焊的整体直板的直板薄钢板和直板厚钢板的外端分别进行预压弧度处理，通过三辊卷板机的下辊轮和上辊轮的往复卷压，使拼焊的整体直板的两端头向上翘曲；

d)预卷压完成后，使用三辊卷板机从薄钢板的端头位置开始卷制圆管，当薄钢板卷制到接近厚钢板过渡位置时，调节三辊卷板机的下辊轮的横向位移和上辊轮的竖向位移，进行过渡段弧度区域压制，压制过程中配合使用第一内弧样板、第二内弧样板进行卷制弧度检测比对，第一内弧样板用于板厚不变区域的卷制弧度检测比对，第二内弧样板用于薄钢板和厚钢板拼接段即板厚变化过渡区的卷制弧度检测比对；逐渐实现薄钢板和厚钢板对接位置的弧度成型，然后继续卷制厚钢板弧度至完成，使拼接的整体直板形成具有待焊口的圆管；

e)钢管卷制完成后，对即将合拢的纵缝厚钢板端头、薄钢板端头使用手动葫芦分别进行纠偏矫正并点焊；

f)对合拢的卷管厚钢板和薄钢板对接纵缝进行全熔透焊接，形成一个由两块不等壁厚弧形板组成的大直径钢管；

g)最后对全部纵缝焊接完成的圆管进行校圆。

本发明采用三辊卷板机设备，使用内弧样板配合，有效地完成了两块不等壁厚弧形板组成大直径钢管的制作，通过错位调节卷板机上下辊轮位置操作，实现厚薄钢板过渡弧度压制，这是其他加工方法从未采用过的方法。采用本发明方法，两块不等厚钢板焊接为一块整体直板卷制过程中，只需要三辊卷板机即可完成钢管成型，无需特殊模具辅助。相比于现有技术，本发明工序大为简化、对接焊接难度大大减小、校圆难度降低，具有节省加工制作时间、节约成本、大大提升生产效率的优势。

附图说明

图1是本发明所述的两块不等壁厚弧形板组成大直径钢管的截面示意图；

图2是两块不等壁厚弧形板组成大直径钢管的展开示意图；

图3是图2中A部位的局部放大图；

图4是拼焊直板的厚钢板和薄钢板外端分别预压弧度的示意图；

图5是薄钢板和厚钢板对接位置的过渡弧度压制成型示意图；

图6是钢板卷成管状的示意图；

图7是纵缝两端口产生错边的示意图；

图8是大直径钢管对接后两端头外圆弧度出现错边的示意图；

图9是校圆时采用的辅助垫块示意图；

图10a和图10b是圆管卷制过程中所需的第一内弧样板和第二内弧样板示意图；

图11是对两块不等壁厚弧形板组成大直径钢管的校圆示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

一种用两块不等壁厚弧形板制作大直径钢管的方法，方法步骤如下：