一种口径调节式复合钢管焊缝整形工装的制作方法

本实用新型属于钢管制造领域，具体涉及一种口径调节式复合钢管焊缝整形工装。

背景技术：

目前复合钢管在石油天然气、化工、工矿等行业运用广泛，具有广阔的市场应用前景。目前小批量直缝复合钢管的生产方法是经钢板下料、卷焊而成。复合钢管经卷制、焊接成型后纵焊缝以及焊缝两侧会存在棱角，外形不美观且影响管线的环缝对接，同时棱角缺陷，造成应力集中，降低所能承受的极限外压，更容易失稳，容易导致复合钢管投入使用后缺陷处腐蚀加快，在使用过程中容易出现穿孔，存在极大的安全隐患。因此如何消除和控制复合钢管的焊缝棱角度公差很重要，是产品质量管控的重要环节。

复合钢管需要加热到920度左右，再进行焊缝整形。大批量生产时，一般采用炉子加热，进炉加热需要场地、设备、操作工人。但是对于小批量生产来说，没有专用的炉子，重新造一个成本高；操作麻烦耗费人工，高温加热还可能使工人受伤。

复合钢管加热后，放到两个截面为半圆合起来为整圆的现有的校圆模具里，利用压力机可以实现钢管焊缝的整形。但是不同直径的复合钢管需要不同直径的模具才能满足需求。校圆模具要求比较高，重新定制校圆模具成本较高，对与管材这种低端制造产品来说，降低成本才是企业发展的命脉。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种成本低廉、效率高、整形口径可调的一种口径调节式复合钢管焊缝整形工装。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：一种口径调节式复合钢管焊缝整形工装，包括上模和下模；上模和下模分别包括截面为半圆的上模型腔、下模型腔；和模后，上模型腔和下模型腔组成截面为圆形的型腔；上模型腔内和下模型腔内分别设置内模层，内模层包括截面为半圆的内模型腔；和模后，两个内模型腔组成截面为圆形的内圆型腔；所述内模层与上模型腔之间、内模层与下模型腔之间为可拆卸连接。

上模两端面和内模层对应两端面之间通过连接板连接，连接板与内模层、上模之间采用螺栓连接。

内模层和上模型腔之间设置支撑筋；所述内模层和下模型腔之间设置支撑筋；支撑筋之间形成空腔。

空腔内设置加热元件。

内模层为圆形管道从直径处分成的一半管道。

本实用新型的有益效果是：解决了复合钢管经卷制、焊接成型后纵焊缝以及焊缝两侧存在棱角的难题。一套工装实现不同内径的复合钢管焊缝整形工作，在满足整形需要的基础上减轻重量并极大的降低了成本，提高了企业竞争力，是一种低成本的口径可调的焊缝整形工装。

附图说明

图1是本实用新型上模和下模结构示意图。

其中1为上模，2为下模，3为上模型腔，4为下模型腔，5为内模层，6为内模型腔，7为连接板、8为支撑筋，9为空腔，10为加热元件。

具体实施方式

如图1所示，一种口径调节式复合钢管焊缝整形工装，包括上模1和下模2；上模1和下模2分别包括截面为半圆的上模型腔3、下模型腔4。和模后，上模型腔3和下模型腔4组成截面为圆形的型腔。上模型腔3内和下模型腔4内分别设置内模层5，内模层5包括截面为半圆的内模型腔6；和模后，两个内模型腔6组成截面为圆形的内圆型腔。内模层5与上模型腔3之间、内模层5与下模型腔4之间为可拆卸连接。下模2设置在压力机平台上，上模1设置在压力机活塞上，通过压力机将上模1和下模2和模并提供修复的压力。通过安装和拆卸内模层5可以使一套整形工装适应不同直径的待修复复合钢管，可以节省一套模具。

上模1两端面和内模层5对应两端面之间通过连接板7连接，连接板7与内模层5、上模1之间采用螺栓连接。最简单实用的连接方式；下模2也可以这样连接。但是下模2因为重力的原因，不需要固定，只是放置也可以达到不动的效果，但是为了定位准确，还是固定比较好。

内模层5和上模型腔3之间设置支撑筋8；内模层5和下模型腔4之间设置支撑筋8；支撑筋8之间形成空腔9。内模层5的外径等于下模型腔4或者上模型腔3内径时，可以直接将内模层5放置到下模型腔4或者上模型腔3内。否则可以通过支撑筋8连接内模层5外径下模型腔4或者上模型腔3。这样更加节省材料，而且减重。

空腔9内可以设置加热元件10。加热元件10可以为加热棒。加热棒电连接控制器，通过控制器设定加热温度。复合钢管需要加热到920度左右，再进行焊缝整形。大批量可以用专门的加热炉加热。也可以在上模1和下模2内设置加热元件10节节省了进炉加热这一工序，将加热工序与整形工序结合在一起，能够有效的节省操作的时间，提高生产效率。小批量操作时，节省了炉子加热设备和人工加热管道进炉子出炉子的操作，可以有效的降低成本，防止工人发生安全事故。

内模层5为圆形管道从直径处分成的一半管道。使用现有的管道改造，能够有效的降低成本，提高企业的竞争力。内模层可以有多层，适应不同外径的复合钢管。

具体实施时；对复合钢管纵焊缝圆度及棱角度进行数据分析，根据钢管外径的周长法用三维软件设计出一套专用的整形工装模具。复合钢管内表面均匀涂刷耐高温防氧化涂料；将复合钢管加热到920℃左右，快速出炉，放入下模的内模型腔4内，用1250T压力机带动上模1压制；冷却后，检验复合钢管焊缝棱角度及圆度公差，符合API Spec 5LD标准要求。