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| 碳鋼彎頭 |
碳鋼彎頭是改變碳鋼管道上管路方向的金屬管件。連接方式有絲扣及焊接。按角度分，有45°及90°180°三種最常用的，另外根據工程需要還包括60°等其他非正常角度彎頭。彎頭的材料有鑄鐵、不鏽鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、碳鋼、有色金屬及塑料等。與管子連接的方式有：直接焊接（最常用的方式）法蘭連接、熱熔連接、電熔連接、螺紋連接及承插式連接等。按照生產工藝可分為：焊接彎頭、衝壓彎頭、推制彎頭、鑄造彎頭等。其他名稱：90度彎頭、直角彎、愛而彎等。
基本內容
中文名：碳鋼彎頭
屬於：金屬管件
連接方式：焊接、法蘭連接
外文名：Carbon steel elbow
製造標準：國標、美標
分為：長半徑彎頭、短半徑彎頭
碳鋼彎頭分類
碳鋼彎頭英文（Carbon steel elbow）首先按它的曲率半徑來分，可分為長半徑彎頭和短半徑彎頭。長半徑彎頭指它的曲率半徑等於1.5倍的管子外徑，即R=1.5D。短半徑彎頭指它的曲率半徑等於管子外徑，即R=1.0D。（D為彎頭直徑，R為曲率半徑。D也可以用倍來表示。）若按壓力等級來分，大約有十七種，和美國的管子標準是相同的，有：Sch5s、Sch10s、Sch10、Sch20、Sch30、Sch40s、STD、Sch40、Sch60、Sch80s、XS；Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS，其中最常用的是STD和XS兩種。按彎頭的角度分，有45°彎頭，有90°彎頭和180°彎頭。執行標準有GB/T12459-2005、GB/T13401-2005、GB/T10752-1995、HG/T21635-1987、D-GD0219等。
碳鋼材質分類
碳鋼材質 可分為
10# 20# A3 Q235A 20g Q345B 20G 16Mn ASTM A234 ASTM A105 st37 ASTM A403等
用這些材質為原材料製作的彎頭可以叫做碳鋼彎頭按角度分：45°、90°、180° 這三種常用的彎頭，另有工程需要，可以特別定製如60°或者其它角度等。
與碳鋼鋼管的連接方式：焊接、法蘭連接、螺紋連接、承插連接等形式。
按照工藝形式可分：焊接彎頭、衝壓彎頭、鑄造彎頭等。
用途：連接兩根管子，使管子改變方向、向45°或180°及90°方向或其它角度轉彎。
碳鋼彎頭的基本工藝過程是：首先焊接一個橫截面為多邊形的多棱環殼或兩端封閉的多棱扇形殼，內部沖滿壓力介質後，施以內壓，在內壓作用下橫截面由多邊形逐漸變成圓，最終成為一個圓形環殼。根據需要，一個圓形環殼可以切割成4個90°彎頭或6個60°彎頭或其它規格的彎頭，該工藝適用於製造彎頭中徑與彎頭內徑比大於1.5倍的任何規格大型彎頭，是目前製造大型碳鋼彎頭的理想方法。
該碳鋼彎頭製作工藝的優點主要表現在以下幾個方面：
（1）不需管坯作原料，可節約制管設備及模具費用，且可得到任意大直徑而壁厚相對較薄的碳鋼彎頭。
（2）坯料為平板或可展曲面，因而下料簡單，精度容易保證，組裝焊接方便。
（3）由於上述二條原因，可以縮短製造周期，生產成本大大降低。因不需要任何專用設備，尤其適合於現場加工大型碳鋼彎頭。
（4）碳鋼彎頭適用於石油、天然氣、化工、水電、建築和鍋爐等行業的管路系列。
工藝流程
無縫彎頭:彎頭是用於管道轉彎處的一種管件。在管道系統所使用的全部管件中，所占比例最大，約為80%。通常，對不同材料或壁厚的彎頭選擇不同的成形工藝。目前，製造廠常用的無縫彎頭成形工藝有熱推、衝壓、擠壓等。山西雙環重型機械有限公司是專業生產碳鋼、合金鋼、不鏽鋼等材質的大型環件、鍛件、風力發電機組的基礎環法蘭和塔筒連接法蘭等，並自主研發重型鍛造機械設備的大型企業。
熱推成形
熱推彎頭成形工藝是採用專用彎頭推制機、芯模和加熱裝置，使套在模具上的坯料在推制機的推動下向前運動，在運動中被加熱、擴徑並彎曲成形的過程。 熱推彎頭的變形特點是根據金屬材料塑性變形前後體積不變的規律確定管坯直徑，所採用的管坯直徑小於彎頭直徑，通過芯模控制坯料的變形過程，使內弧處被壓縮的金屬流動，補償到因擴徑而減薄的其它部位，從而得到壁厚均勻的彎頭。
熱推彎頭成形工藝具有外形美觀、壁厚均勻和連續作業，適於大批量生產的特點，因而成為碳鋼、合金鋼彎頭的主要成形方法，並也應用在某些規格的不鏽鋼彎頭的成形中。
成形過程的加熱方式有中頻或高頻感應加熱（加熱圈可為多圈或單圈）、火焰加熱和反射爐加熱，採用何種加熱方式視成形產品要求和能源情況決定。
衝壓成形
衝壓成形彎頭是最早應用於批量生產無縫彎頭的成形工藝，目前，在常用規格的彎頭生產中已被熱推法或其它成形工藝所替代，但在某些規格的彎頭中因生產數量少、壁厚過厚或過薄。
產品有特殊要求時仍在使用。彎頭的衝壓成形採用與彎頭外徑相等的管坯，使用壓力機在模具中直接壓製成形。
在衝壓前，管坯擺放在下模上，將內芯及端模裝入管坯，上模向下運動開始壓制，通過外模的約束和內模的支撐作用使彎頭成形。
與熱推工藝相比，衝壓成形的外觀質量不如前者；衝壓彎頭在成形時外弧處於拉伸狀態，沒有其它部位多餘的金屬進行補償，所以外弧處的壁厚約減薄10%左右。但由於適用於單件生產和低成本的特點，故衝壓彎頭工藝多用於小批量、厚壁彎頭的製造。
衝壓彎頭分冷衝壓和熱衝壓兩種，通常根據材料性質和設備能力選擇冷衝壓或熱衝壓。 冷擠壓彎頭的成形過程是使用專用的彎頭成形機，將管坯放入外模中，上下模合模後，在推杆的推動下，管坯沿內模和外模預留的間隙運動而完成成形過程。
採用內外模冷擠壓工藝製造的彎頭外形美觀、壁厚均勻、尺寸偏差小，故對於不鏽鋼彎頭特別是薄壁的不鏽鋼彎頭成形多採用這一工藝製造。這種工藝所使用的內外模精度要求高；對管坯的壁厚偏差要求也比較苛刻。 空侶網暖通專家提供
中板焊制
用中板用壓力機做成彎頭剖面的一半，然後把兩個剖面焊接到一起。這樣的工藝一般用來作DN700以上的彎頭的。
其它的成形方法 除上述三種常用的成形工藝以外，無縫彎頭成形還有採用將管坯擠壓到外模後，再通過管坯內通球整形的成形工藝。但這種工藝相對複雜、操作麻煩，且成形質量不如前述工藝，故較少採用。
產地
2006年8月29日，以中國五金製品協會理事長張東立為組長的中國五金製品協會考察組來孟，批准授予孟村回族自治縣"中國彎頭管件之都"稱號。
從上個世紀70年代末彎頭管件業在孟村開始萌芽以來，這個既沒有鐵礦資源，也沒有鋼鐵生產企業，更沒有管件產品需求的小縣，30年左右的時間裡發展壯大起一個年產值近60億元、年鋼材吞吐量260萬噸、產品占全國中低壓市場80%以上的彎頭管件特色產業。孟村的縣域經濟也伴隨着彎頭管件產業的發展迅速壯大，近幾年呈現出跨越式發展的良好態勢：2005年完成地區生產總值18億元，同比增長22%；財政收入躍上億元台階，同比增長49.2%，比2002年翻一番；全省經濟綜合評價三年內躍升54個位次，走出了一條依靠發展特色經濟實現跨越式發展的希望之路。
山峰並立，做大做強產業規模
孟村彎頭管件業發端於上世紀七十年代，八九十年代開始成長壯大，近幾年實現跨越發展。先後經歷了作坊式起步、規模化擴張、產業化發展及本世紀初升級提速四個階段。
彎頭管件業在孟村的形成與發展、壯大，政府的有效引導和強力推動至關重要。特別是近幾年來，縣委、政府大力實施"特色立縣、開放興縣、工業強縣"三大戰略，充分發揮政府有形之手的作用和民族自治的政策優勢，先後制定出台《關於對全縣骨幹企業實行扶持保護的決定》、《關於進一步鼓勵支持民營經濟發展的意見》、《關於優化經濟發展環境的規定》等一系列優惠政策，以大投入、大開發、大建設為動力，集中一切人力、物力、財力支持管件業發展，創造出服務優良、辦事快捷的環境"高地"，使彎頭管件業迅速由產業優勢向特色優勢轉變，走出一條內涵式擴大再生產的發展之路。
在群體規模稱雄於全國的同時，積極培育彎頭管件"巨無霸"式的大項目。通過育"龍頭"、建集團，加大整合產業內部資源力度，並努力引進現代企業管理體制和運行機制，使企業生產由"小而全"向"大而精"轉變，產品由單一向多元轉變，進一步發揮產業的集聚效應。為給大項目搭建起發展平台，從2003年起，規劃建設了占地900公頃的的希望新區，希望新區內的45家企業中，投資超千萬的有43家，其中超億元的6家。這些企業在資質標準、生產能力、產品質量等各方面均達到同行業領先水平，帶動了全縣彎頭管件業的增量提質，形成既有"遍地小草"，又有"參天大樹"的良好態勢。
截至2005年，全縣彎頭管件企業發展到1210家，從業人員5萬人，全縣126個村中的74個村有與彎頭管業相關產業，形成8個工貿小區，其中辛大管件交易市場年交易額超過28億元，是全國最大的生產資料市場之一。管件業總資產突破30億元，上繳稅金占全部財政收入的70%以上，來自彎頭管件業的人均收入達1680元，占農民人均純收入的60%以上。
科技引領，大力提升創新能力
產品科技含量高不高，企業創新能力強不強，直接決定着彎頭管件業的發展前景。孟村彎頭管件業經過幾十年的發展，形成了良好的產業基礎，具備了較強的科技研發能力。為幫助企業提高科技創新能力，每年縣財政至少安排100萬元的科技經費，先後建成河北省彎頭管件研發中心和河北省中小企業孵化基地，投資230萬元建成的彎頭管件生產力促進中心，成為全國首家縣辦國家級生產力促進中心。在此基礎上正在積極建設國家級彎頭管件檢測中心。縣委、縣政府還出台優惠政策，吸引專家教授來孟村為企業發展排憂解難，幫助企業進行科技創新。與天津大學、河北工業大學、北京有色金屬研究院等13所高校和科研機構聯合組建開發實體，建立了14家民營企業研究所。
依託縣管件協會、扣件協會和法蘭協會，孟村縣加大對勞動用工的培訓力度。實施了"金藍領"工程，大力培養彎頭管件業急需的各類型專業人才。為龍頭及重點企業培訓質量監測、理化分析、生產工藝等方面的專業技術人員586人。同時通過舉辦"星期六課堂"、組織"企業管理者研修班"和外出參觀等形式，引導企業管理者解放思想、更新觀念，為企業提供雄厚的人力資源保障。
着力構建的科技創新體系，支撐起彎頭管件業強有力的創新能力。彎頭管件生產工藝由原來簡單的煨制加工到現在的推制、壓制、焊接、煅打等多種工藝，由最初的碳鋼材料到現在的合金鋼、不鏽鋼、噴塑、襯瓷及新型複合材料，由單一的彎頭到現在的管材、法蘭、三通、閥門等50餘類、上千個型號，美標、日標、德標、國標等不同標準，產品直徑從2.5厘米到4.2米，生產技術日臻成熟，產品種類應有盡有。自主研發的大口徑對焊彎頭、三通異徑管、高頻焊直縫管等23項新技術；新產品、新工藝填補國家和省空白的 23項。
打響品牌，努力搶占高端市場
市場經濟條件下，只有品牌才是產業躍上新台階的踏板。做大做強彎頭管件業，必須樹立強烈的品牌意識，提高產業知名度。為此，一方面着力維護整體形象。在集群企業推廣ISO系列質量體系認證，嚴格實行標準化生產、品牌化經營，有46家企業通過ISO國際質量體系認證，培育出12個省級名牌和著名商標。同時進一步發揮商會、協會業務指導、行業自律、市場開拓等作用，提高產業的組織化程度，減少內部競爭消耗，實現資源共享，使產業形象有了一個質的提高。另一方面在打造產品和企業品牌的同時，積極向創造區域品牌拓展。繼孟村在1996年被國務院發展研究中心、中國農學會和中國特產報聯合評選命名為"中國彎頭管件之鄉"之後，先後爭取到省級特色經濟集群經濟縣、首批15家省級區域特色產業基地等多項區域產業品牌。同時加快彎頭管件展銷城建設，完善"中國彎頭管件網"，利用"會展經濟"、信息網絡和新聞媒體，在更高層次上宣傳彎頭管件特色產業，使得孟村知名度得到極大提高。
藉助品牌的威力，孟村彎頭管件市場覆蓋率逐年擴大，除台灣、香港、澳門外，國內共有銷售網點1180多個，三峽工程、揚子乙烯、燕山石化等眾多國家重點工程都使用了孟村彎頭管件，中低壓管件產品國內覆蓋率達80%以上，產品還出口到中東、歐美和東南亞的10餘個國家用地區，年出口交貨值1.2億元。
"中國彎頭管件之都"的申辦成功，是孟村特色產業歷經30年輝煌，進入嶄新發展階段的重要標誌，表明孟村彎頭管件業在群體規模、產品質量、科技含量、創新能力、市場占有率等各方面均達到了全國同行業領先水平，成為孟村縣特色產業發展史上的一個重要里程碑。
瞻望未來，孟村縣委、縣政府堅持以科學發展觀為指導，進一步將彎頭管件這一富民強縣的特色產業做強做大，孟村的彎頭管件業一定會有更加美好的未來，孟村的明天一定會更好。
鹽山被中國管件設備管理協會正式命名為中國設備管理協會管道裝備製造基地。
鹽山成為國家級基地，對在全國提升鹽山管道裝備製造業的競爭力大有裨益。對於鹽山管道裝備製造企業而言，可以更便捷地成為基地會員，更多地獲悉國家重點建設項目、國家對本行業政策等重要信息，以便及時調整生產、適應市場，提升企業產品競爭力和市場份額占有率。
鹽山管道裝備製造業步入大發展、快發展時期，產業領域不斷拓展，鏈條不斷延伸，2006年，全縣管道裝備製造企業已經近700家，從業人員1．5萬人，總資產突破了20億元，年銷售收入達到50億元，國內市場占有率近40%。
碳鋼彎頭熱處理
碳鋼彎頭需要正火+回火熱處理、機加工端口，壁厚需留有燒損及機加工餘量。一般餘量為彎頭理論壁厚的10 % ～20 %。彎頭壁厚δ與截面直徑D 比值越小，與模具的貼合性能越好，但彎頭內弧越容易失穩起皺。根據金屬在塑性變形時體積不變、推製成形時壁厚不變( 實際微減薄) 、彎頭外弧長度與管坯長度相等的特點，推導出推制管坯外徑公式： 如果實際選用的管坯外徑比按公式計算得到的Dp值小，與模具貼合性能好，但彎頭內弧容易失穩起皺。如果實際選用的管坯外徑比按公式計算得到的Dp值大，結果則正好相反。
碳鋼彎頭加熱溫度的確定原則是材質奧氏體化溫度以上，且推制時彎頭內壁主壓應力小於材料在此溫度下的屈服極限。材質奧氏體化溫度越高，加熱溫度越高; 材質高溫屈服極限越高，加熱溫度越高。中頻感應加熱，WB36 鋼的最高溫度為850 ～900 ℃ ，A335P22鋼為900 ～950 ℃，A335P91 材質的加熱溫度最高點為900 ～1000 ℃。測溫方式為固定式遠紅外測溫儀和手動式遠紅外測溫儀相結合。 溫度分布是一個重要的工藝參數，由感應圈形狀及感應圈與芯棒頭相對位置直接控制。感應圈形狀是主要因素，感應圈與芯棒頭相對位置是次要因素。溫度沿芯棒頭徑向分布規律為低、中、高。加熱溫度高，衝壓彎頭壁厚增大。推進速度對碳鋼彎頭幾何形狀的影響推進速度作為一個重要的工藝參數，由液壓系統流量調節直接控制。 推進速度的確定原則是彎頭內壁主壓應力小於材料在此溫度下的屈服極限，彎頭外壁伸長率小於材料在此溫度下的最大伸長率。材質透熱係數、磁導率及中頻功率大，推進速度快。推進速度快，生產率提高，但碳鋼彎頭的壁厚減薄率增大。[1]