弯管制造典型工艺-1

目录
弯管制造工艺流程示意图 (2)
1.范围 (3)
2.引用标准 (3)
3.术语和定义 (3)
4. 弯管制造工艺流程 (3)
5. 弯管制造工艺要求 (3)
6.通球表 (18)
弯管制造工艺流程示意图
注：1.D w≥133mm的钢管需做钢印移植；
2.合金材料需做光谱检验。

1.范围
本标准规定了锅炉平面弯管成形制造技术要求及验收要求。

本典型工艺适用于图1。

1~3个弯头的平面弯管，空间弯管可分解为几个平面弯管，分解后的平面弯管仍可参照本工艺。

图1
2.引用标准
JB/T3375-2002《锅炉用材料入厂验收规则》
JB/T1611-1993《锅炉管子制造技术条件》
JB/T1612-1994《锅炉水压试验技术条件》
JB/T1613-1993《锅炉受压元件焊接技术条件》
JB/T1615-1991《锅炉油漆和包装技术条件》
JB/T4308-1999《锅炉产品钢印及标记移植规定》
JB/T4730.1～6-2005《承压设备无损检测》
《蒸汽锅炉安全技术监察规程》1996
3.术语和定义
H：停止点W：见证点
4.弯管制造工艺流程见第2页《弯管制造工艺流程示意图》
5.工艺要求
5.1材料验收
5.1.1 制造管子的材料应符合图纸设计要求，材料代用应按规定程序审批。

5.1.2
制造管子用的钢材和焊接材料必须经过检验部门按JB/T3375-2002的规定进行入厂检验，未经检验或检验不合格者不准用于生产。

用于额定蒸汽压力不大于0.4MPa 的蒸汽锅炉和额定热功率不大于4.2MW 且额定出水温度小于
120℃的热水锅炉的管子材料，如原始质量证明书齐全，且材料标记清晰、齐全时，可免于复检。

5.2 确定下料尺寸L
5.2.1图1（c ）中两端外倒角1×30°，且两端不需加长，下料长度L 按下列公式计算：
公式一：()10
232132211ααα++∆-
⨯+++++++=l B L L L L L L L L b a
中中 单位：mm 。

式中：a L 、b L —管子两端直段长度，单位：mm 。

1中L 、2中L —管子中间直段长度，单位：mm 。

1α、2α、3α—分别为管子弯头的弯曲角度，单位为：度。

1L 、2L 、3L
—分别为管子弯头1α、2α、3α 对应中性层弧长，单位：mm 。

B —管子一端倒角需留的机械加工余量，其值按表1选取。

表1 单位：mm
l ∆—弯头每弯10°管子伸长量，其值可按下列公式二计算。

公式二： l ∆=︒180πα
2
r ⋅
R r ⋅ 单位：mm 。

式中: r =
2
S D w - R —弯管半径，单位：mm 。

α—弯管弯曲角度，本式取α=10°。

l ∆数值也可以参考表2、表3试弯后确定。

表2 （上锅、无锡推荐经验l ∆数据表）
管子外径 φ18～φ24 φ25～φ32 φ33～φ42 φ43～φ51 φ52～φ89
l ∆（mm ）
0.3～0.4 0.4～0.5 0.5～0.6 0.6～0.8 0.8～1.2
管子外径
φ89 φ108 φ133 φ159 l ∆（mm ）
1.2～1.4
1.4～1.8
1.8～2
2～2.5
表3 （我公司实测l ∆数据表）
管子外径
φ25 φ32 φ38 φ42×3 φ45×3 φ51×3.5 φ57×3 l ∆（mm ） 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9～1.2 管子外径 φ60×3.5 φ76×3.5 φ89×4 φ89×6 φ108×6 φ133×8 φ159×16 l ∆（mm ）
1
1.1
1.2
1.2
1.5
1.88
2.05
如两端不需外倒角，则不需加机械加工余量B 。

5.2.2 需加长两端直段管子下料长度的计算
见图1（b ），在弯管时考虑以a L 或b L 为头弯制，而a L 或b L 小于弯管模具夹块直段长度e 时
可以按图2在管子内塞芯轴以减少管端夹紧变形；但a L 或b L 小于弯管模具夹块直段长度e 数值较大或管子直径大于φ89，则应放长管子两头直段a L 或b L 等于e ，弯管后切除余量。

图2
在弯管时考虑以a L 或b L 为尾弯制，而a L 或b L 小于弯管模具尾部成型轮中心距L 1（见图3），
则应放长管子两头直段a L 或b L 等于1L ，弯管后切除余量。

如弯管机尾部为拖板式，且a L 、b L ≥e （夹块直段），可不加长。

图3
要放夹位的下料尺寸L 按公式三计算：
公式三：（1）a L 加长至e ：()e L L L L L L b ++∆-+++=10
2121αα 中 单位：mm
（2）a L 加长至1L ：()1212110
L L L L L L L b ++∆-+++=αα 中 单位：mm
（3）b L 加长至e ，b L 加长至1L 计算方法同上。

5.2.3 一端为相贯线弯管下料尺寸的计算
见图4，一端为相贯线气割坡口的弯管，只需在相贯线最长处加10mm 气割余量即可。

其计算方
法参照公式一和公式三。

图4
5.2.4 左右防焦箱下料尺寸的计算
两端缩口的φ159×6，R500左右防焦箱下料尺寸，两端缩口留余量按Q/JGRD-J203-2007《集箱制造工艺守则》规定，其余部分参照公式一、公式三计算。

5.2.5 材料标记移植
进行材料标记移植，按JB/T4308-1999《锅炉产品钢印及标记移植规定》标记。

5.3 下料
按已定尺寸L 下料。

5.3.1下料方式
下料方式按表4执行。

管子规格D w 下料方式 φ32～φ108 机械切管机 φ133～φ219
锯床锯切
5.3.2 下料公差
下料公差按《下料工艺守则》规定。

管子对界处端面倾斜度f （图5），按表5、表6规定。

图5
热水锅炉和额定蒸汽压力不大于3.82MPa 按表5执行。

额定蒸汽压力大于3.82MPa 按表6执行。

表6 单位：mm
管子公称外径D w
△f D w ≤60 手工焊 ≤0.5 机械焊
≤0.3 60＜D w ≤108 ≤0.8 108＜D w ≤158 ≤1 158＜D w ≤219 ≤1.5 219＜D w
≤2
5.3.3 切管机下料
按图5测量管子端面倾斜度，机械切管机切刀要锋利，建议按图6磨刃，以保证管端毛刺能用锉
刀轻轻或自行脱落。

图6 5.3.4 下料标记
管子公称外径D w
△f D w ≤108 手工焊 ≤0.8 机械焊
≤0.5 108＜D w ≤159 ≤1.5 159＜D w
≤2
跨车间的下料要逐根用白漆注明产品图号。

本车间的下料标记，在不易产生差错的情况下，允许简化成一批标注其中几件。

下降管标记移植：
1）通用备料根据工艺技术科的下降管分段图进行标记。

标记内容：图号/总段数—第几段，工艺长度。

标记要求：白油漆字迹端正清晰。

2）管子弯制单位在每段下降管下端距端口100mm处涂红丹漆约（80～100）×（400～500）mm2范围用于标记移植。

标记内容：图号/总段数—第几段。

标记移植要求：白油漆字迹端正清晰，字体大小约50×25 mm2。

5.4检验
检验下料尺寸、公差、端面倾斜度、管端毛刺及标记。

5.5倒角
不需加长且两端需倒角的弯管，在弯制前倒角；需加长且两端需倒角的弯管，弯制后切除加
长部分再倒角。

5.5.1 划线
两端要留机械加工余量的，按图7划长度线、倒角线。

图7
注：锅炉管子倒角1×30°，表示倒角30°，钝边1mm。

见图7所示。

5.5.2 倒角
D w≤108mm按图7倒角。

133≤DW≤800由SDJ800-2型坡口机倒角，倒角完成后必须清除毛
刺。

5.5.3 检验
检查长度尺寸L、倒角1×30°、端面倾斜度。

5.6 弯管 5.
6.1 划线
划起弯线，夹位线，各直段线，批量生产可简化划线。

在弯管机模具上量夹块位置，但试弯后要加强检查。

5.6.2 确定用有芯还是无芯弯管
弯管半径R 越大，管子外径D w 越小，壁厚S 越大，越不易起皱，且较易保证椭圆度。

同时满足下列两公式R ＞R min 时，才可以采用无芯弯管。

1） 按内壁不起皱条件确定无芯弯管的最小弯管半径R min ，适用于0.02≤S x ＜0.094。

公式四： R x min ≥6.5×(1－9×S x ) 单位：mm 。

式中： R x —相对弯管半径，R x =R/D w ； S x —相对壁厚， S x =S/ D w ； S — 管子壁厚，单位：mm ； D w —管子外径，单位：mm ； R —弯管半径，单位：mm 。

2） 按壁厚允许减薄量b ，确定无芯弯管最小弯管半径R min 时用公式五计算。

公式五： R min ≥
()b
b K s -⋅1 单位：mm 。

式中：s K =2
1x
S -－a y ；
a y —JB/T 1611对应的椭圆度要求；
b —JB/T 1611对应的壁厚减薄量要求。

按公式四、公式五计算后，取两式中数值较大的值。

3） 用以上两公式计算比较繁琐，根据我公司经验下列弯管要用有芯弯制。

φ108×4、4.5、6、7/R400； φ89×4.5/R300； φ83×3.5、4/R250； φ76×3.5/R300； φ60×3.5/R200、300；
4） 当管子外径D w ＞108时，我公司用中频加热弯管机弯管。

目前可弯管子规格如下： D w ：133，159，168，219，245，273，325，351，377，406，426，450，480，500，
530，610，630。

S ：8～50。

R ≥2.5 D w ～6 D w
5.6.3 选用芯轴
确定有芯弯管后，选用合格的芯轴d 。

公式六：s d n D d δδ2+-= 单位：mm 。

式中： D n —管子内径，单位：mm ； δd —0.01 D w ，单位：mm ；； δs — 0.1S ，单位：mm 。

可以简化上式计算，取d ≥0.9 D n ，一般d= D n －(0.5～2.0)mm 。

我公司现有芯轴可按表7选取：
液压弯管机是油缸取出芯轴,操作比较方便。

机械弯管机是人工取出芯轴劳动强度大，在不影响
质量的情况下，按表7中芯轴尺寸仍可选小0.5～1.5mm 。

5.6.4 芯轴伸出长度
芯轴圆球中心，要超过弯管起弯点一定距离P,以顶起被弯痕的部位，如图8所示。

芯轴伸出长度P 按下列公式七计算： 公式七：2)()()2
(2d D d D D R P n n n
---⋅+
=
单位：mm 。

我公司经验P 数据见表8：
图8 图9
除用上述方法确定P 的长度外，还可以按图9所示，切L=5的一段被弯管圆环沿弯管模移动，
调整芯轴伸出量，以圆环能通过为准。

按上述两种方法预调伸长量P ，试弯管后仍要调整，如果起皱及椭圆度超差，则要加大伸长量P ，外径起鼓，弯管力矩增大，机器负荷增大，则说明P 要减少。

5.6.5 有芯弯管注意事项：
有芯弯管前必须清除管子内污物、铁屑、氧化皮等，并用抹布捆成拖把状往管子内孔涂机油，以防芯轴拉伤管子内壁，并能减少摩擦力。

检查芯轴表面是否光滑，对拉伤积瘤打磨平滑，并在弯管过程中随时检查、清除。

有芯轴弯管可以不采用反变形的滚轮与滑槽。

5.6.6 弯管回弹量
管子弯曲过程是塑性变形，但伴有弹性变形过程，外力除去后，管子弯曲半径增大，角度增加。

由于管子硬度，外径公差及壁厚不一，难于一次调整出回弹量，理论计算公式为： 公式八：E
R m x
s δα
α211-
=
式中：x
R K K m 20
1+
= 1α—机床应调角度； α—图纸要求角度； s δ—管子材料的屈服强度； E —弹性模数； 0K —相对强化系数； 1K —管子截面形状系数；
x R —相对弯管半径，R
D R w
x =
； 上述计算繁琐，也不可能测量每根管子的各种参数，一般都是按下列推荐值试弯后确定α
∆（回弹量）：
D w ≤φ76 ︒︒=∆3~2α φ83＜D w ≤φ108 ︒︒=∆5~4α φ133＜D w ≤φ159 ︒︒=∆5.5~5.4α
一般以角度超弯容易校正，另外随着弯管内应力的释放，比较容易达到图纸的要求。

5.6.7 管子校直
对于直线度超过1/1000的管子，弯管前应进行校正，超差过度的则不使用。

5.6.8 平面度的控制
1）用平板控制平面度，如图10。

在弯管机前放置可调平台，调整平台平面与弯管机平面平行，
弯制一个弯头后避免弯头直接接触平板，以免椭圆度不一致影响平面度。

在管子同一直段部分垫一等高垫铁，用以控制平面度。

图10
2）对于较大直径的管子（φ89～φ159），除了用平板调整管子的平面度外，还可以按图10所示，用木质水平尺来调整管子的平面度。

先检验机床水平度是否准确，管子是否平直，再检 查自己弯出的管端是否水平，可以用木榔头轻敲管端夹调整管子的平面度。

5.6.9 弯管机的检查
弯管机必须定期检查，精度达不到要求的要修复。

5.6.10 弯管模具的夹紧
目前我公司采用的弯管方式，无论是否有芯或无芯，滚轮式管槽，其与弯管模具的夹紧程度，是控制弯管产生椭圆度的关键之一。

1）丝杆，偏心夹紧的机械弯管机必须每次夹紧，并且要在夹紧位置上做好标记，使每次加紧的程度一致。

2）油压加紧的弯管机，必须使油缸顶紧，杠杆处于图11水平位置，使弯管工作开始后，滚轮及滑槽不致后退。

3）滚轮与滑槽和弯管模具之间的距离应尽可能缩小，一般不得大于2mm，以能满足椭圆度的要求为准。

t要尽量小，使椭圆度合格。

图11
5.6.11弯管模具的夹紧
弯头弯制顺序的选择
1）图1（b）弯管，如果两头都有夹位，应该选择较短的一头夹在弯管模具上，比较长的一头靠滚轮或滑槽。

弯管只要两端都有夹位，而且中间直段长于滚轮中心距L长，可以分
别从两头任意选头弯，如果有一端无夹位放了余量，则应后弯该头。

2）图1（c）弯管，两端需要机械坡口，如果两端都有夹位，弯管前应开好坡口，可以照上述要求，任选顺序。

如果有一端有夹位，已加工坡口，另一端没有夹位，预留有机械加
工坡口余量，必须先弯已加工坡口的一端。

3）有芯弯管的弯头顺序选择很重要。

如图1（b），需要有芯弯管，只要两头有夹位，弯一头时另一头直段、弧长加中间直段小于芯轴尾架长，则可以任意选顺序，反之就要选够
尾架长的一头后再弯。

三个弯头的有芯弯管，一定不可以先弯两头的弯头，后弯中间弯
头，否则无法装入芯轴。

5.6.12 自检
弯制首件产品后，必须放大样检查各段偏移、直段长，用量角器测量各弯头角度公差，用游
标卡尺测量椭圆度、测平面度，φ60以下受热面管还要作通球检查，全部符合JB/T 1611标
准后，方可投入批量生产。

由于采用反变形法弯制的弯头，特别是滚轮反变形，其起弯点有
1/4圆残余变形留在管端直段，终弯点有1/4圆残余变形留在管子中间直段上（见图12），
难于用量角器在管子上划出圆弧与直线段的明确分界点，因此允许用对照大样检查管端及中
段长度误差，批量生产后要经常抽查上述项目，及时调整弯管机及模具。

变形不大的可以用
量角器找到起弯点的弯管，应该用量角器确定直段长度。

图12
5.6.13 检验
按上述要求首件检查，有芯弯管随时检查内壁是否拉伤。

5.6.14 校正
批量生产后，经检验员检查出少部分由于回弹引起角度不对量角器及大样、平面度超差的，要进行逐根校正。

5.6.14.1 机械校正
对于管子直径较小，角度超差≤±1.5°，平面度超差2～3mm，允许用机械校正。

将管子夹持在弯管模具上，人工均匀施以外力，使之达到要求。

不允许用榔头敲，以免管子产生凹陷。

5.6.14.2 火焰校正
对于管子直径超过φ42，或变形不大，角度偏差≤±1.5°，平面度超差2.5～3.5mm，采用火焰校正。

用烘枪中性焰加热至不高于850℃～950℃，空冷，不允许用水敷冷，加热时烘枪距工件表面40mm，移动烘枪在指定区域内烘烤，目测不超过亮樱红色，避免局部过烧。

图13
见图13，当弯曲角度大于理论角度时（即弯钩了），放大样直段合适则均匀加热B1B2区域；
如果管端直段过短，在烘烤B1B2区域时，重点烘烤B2区域，以使B2区域收缩拉直弥补管
端直段过短。

反之管子中间直段过短，在烘烤时则重点烘烤B1区域，以达到既校正角度又
调正直段；当弯曲角度小于理论角度时（即弯撒了），如果对大样各直段尺寸符合大样，则
可以均匀加热A1A2区域。

如果管端直段较短，在烘烤时重点烘烤A1区域，使A1区域收缩
变形，反之管端直段过长，在烘烤A1A2区域时，重点烘烤A2区域，使A2区域收缩变形，
以减少直段长度。

5.6.14.3火焰机械校正
对于管子直径太大，变形超差太大，单纯靠火焰加热后仍然达不到要求者，可以按图14a
在较大范围用烘枪加热后，在非加热部位施以外力缓慢使其变形至需要位置，以达到圆滑
过度，无局部凹陷。

无论角度弯大或弯小，即弯钩或弯撒，都要整圈管子加热均匀，缓慢
施力，如图14b。

加热范围过小，而强行将弯小角度的管子拉大，则可能造成管子外部凹陷，如图14c。

反
之可能造成内部凹陷，如图14d。

图14
5.6.14.4平面度的火焰校正
平面度超差不大的大管子，可以在如图15管子平面度凸起部位烘枪加热，使其在空气中自
然冷却收缩，不施加外力，可以达到平面度要求。

图15
如果平面度超差过大，则要在如图16所示，较大面积加热烘红，在非受热面上用木榔头施
以外力，使其校平。

图16
5.6.14.5 火焰校正操作要求
火焰校正时，先校正平面度，然后放大样校角度，火焰、机械施力校正可以同时进行。

火
焰校正要求操作者有一定的熟练程度，要细心观察总体加热部位、面积及收缩量。

5.6.15 空间弯管
空间弯管弯制时，都是将空间弯管化作几个平面弯管来弯制，一旦受条件限制，不能将空间
弯管化作平面弯管弯制时，见图17所示，则需要提供控制角度α来达到保证二面角。

图中
角度α的计算方法，可以参照锅炉设计手册中空间弯管的计算，由于计算比较复杂，一般
由工艺科给出空间角度α。

图17
5.6.16检验
检验平面度、角度，放大样对各段长度管端偏移，椭圆度及通球（φ60以下受热面管）。

5.7管端加工
5.7.1划线
对要气割坡口的下降管（见图4）按零件图要求划坡口气割线，要求划两道线，一道实际长
度线，一道坡口线。

对管端需要外倒角，但工艺加长了留有夹位的直段划切割线，并按图划长度线、倒角线并打
样冲眼。

5.7.2 检验
按工艺及图纸要求检查划线。

5.7.3 气割
对相关线1×30°倒角按气割线的实际长度割去多余部分，按坡口线割1×30°坡口，对需要
机械加工坡口的管子则留加工余量，割去剩余直段
5.7.4辅工
打磨1×30°坡口至要求。

5.7.5镗工
对留有夹位的弯管，在割去剩余直段后，按图7倒角1×30°机械加工坡口，管端与管子的不垂直度偏差△f见图6，按表5、表6规定。

5.8检验
全部按JB/T 1611管子制造技术条件检查，对同一种弯管半径，同一种管子直径及厚度，在每年至少解剖一个弯头，用测厚仪测量减薄量可以不必解剖。

5.9油漆
用钢丝刷清除易剥落氧化皮、残留焊接飞溅物、铁锈，用抹布擦去油污，符合油漆工艺守则要求。

油漆按JB/T 1611《锅炉油漆和包装技术条件》要求执行。

油漆干后，用白色油漆标注零件图号于管子中段。

对于管子要求焊附件的，焊后按JB/T 1612《锅炉水压试验技术条件》试压，试验压力按图纸要求。

5.10包装
按JB/T 1611《锅炉油漆和包装技术条件》要求执行。

附表一
公称外径D不大于60mm的对接接头或弯管应进行通球试验，通球直径d b，对接接头根据公称内径d按表9计算，弯管根据弯管半径R按表10计算。

表9 单位：mm
d d≤25 25＜d≤40 40＜d≤55 55＜d
d b d b≥0.75d d b≥0.8d d b≥0.85d d b≥0.9d
表10 单位：mm
R/D 1.4≤R/D＜1.8 1.8≤R/D＜2.5 2.5≤R/D＜3.5 3.5≤R/D
d b d b≥0.75d d b≥0.8d d b≥0.85d d b≥0.9d
图18。