第1章 高频直缝焊管机组 1
1.1 成型机组的力能参数分析及计算 1
1.1.1 孔型设计的力学特点 1
1.1.2 弹塑性变形抗力的确定 3
1.1.3 成型力的计算 4
1.1.4 成型功率的计算 6
1.1.5 定径力的计算 7
1.1.6 定径功率的计算 10
1.1.7 成型机组电机功率选择 11
1.1.8 实验研究及测定值与计算值的比较 11
1.2 成型机组力能参数的实验与分析 12
1.2.1 实验测定 12
1.2.2 实验分析 18
1.2.3 有关计算方法的评述 20
1.3 成型机组滚动直径的计算 23
1.3.1 影响滚动直径的因素 23
1.3.2 按最小摩擦功率损耗设计辊型 25
1.3.3 压力分布函数 26
1.3.4 按最小摩擦功率损耗计算滚动直径位置 29
1.3.5 在φ165机组上测得的滚动直径数值 31
1.4 焊接温度的计算 31
1.5 开口角的计算及其对加热过程的影响 37
1.5.1 开口角的计算 37
1.5.2 开口角对加热过程的影响 43
1.6.1 基本假定 45
1.6 挤压辊顶锻力的计算 45
1.6.2 顶锻力的计算 46
1.6.3 顶锻力对焊缝质量的影响 50
1.6.4 算例 52
1.7 开口孔型的接触压力 53
1.7.1 水平辊轧制负荷及其分布 54
1.7.2 立辊的轧制负荷 57
参考文献 60
第2章 焊接过程的综合自动控制 62
2.1 焊接过程主要工艺参数的微机实时监测 62
2.1.1 改进后的焊接温度与挤压力微机实时监测系统 62
2.1.2 焊接速度微机实时监测的实现方法 65
2.2 焊接挤压力的微机自动控制 69
2.2.1 油马达微机自动控制系统的设计 70
2.2.2 功率步进电机微机自动控制系统的设计 75
2.3 焊接温度的单变量功率自动控制 78
2.3.1 焊接过程的工艺分析 79
2.3.2 控制方案的形式 79
2.3.3 输出功率调节装置的实现方法 80
2.3.4 被控对象的数学模型和控制方案的确定 81
2.3.5 单变量自适应控制算法 81
2.3.6 焊接温度单变量功率控制的微机实现 84
2.4 焊接温度的多输入前馈自动控制 86
2.4.1 多输入前馈控制方案 86
2.4.2 焊接温度的速度控制方案 90
2.4.3 控制方案的微机实现 93
2.5 高频直缝焊管挤压力的检测 94
2.5.1 主要参考数据 95
2.5.2 检测方案及其装置的选择和设计 95
2.5.3 检测方法 97
2.5.4 检测结果分析 100
2.6 焊管生产中的速度检测装置 102
2.6.1 常用的测速仪和方法 102
2.6.2 新式转角脉冲发生器测速装置及工作原理 103
2.7 高频直缝焊接主要工艺参数的优化 105
2.7.1 实验条件 106
2.7.2 焊管参数综合测试 107
2.7.3 实验结果 109
2.7.4 分析及结论 112
2.8 高频焊管焊接过程的微机综合自动控制 113
2.8.1 控制方案 114
2.8.2 采用的主要设备及其技术性能 115
2.9 具有分级结构的模糊自适应控制 118
2.9.1 具有分级结构的模糊自适应控制算法 118
2.9.2 自适应调整级调整策略 120
参考文献 122
第3章 双层卷焊管机组 123
3.1 焊管的工艺 123
3.1.1 带钢宽度的确定 123
3.1.3 带钢的边缘处理 124
3.1.2 带钢的镀铜 124
3.1.4 焊管的成型 125
3.1.5 焊管的焊接 128
3.1.6 质量检查 128
3.2 孔型设计方法 129
3.2.1 成型方法 129
3.2.2 成型底线 132
3.2.3 配辊设计 132
3.3 计算机在孔型设计中的应用 133
3.3.1 孔型的设计 134
3.3.2 利用计算机进行孔型设计计算 134
3.4.1 极限过盈成型量的确定 137
3.4 过盈成型的理论分析 137
3.4.2 过盈压力的确定 140
3.5 成型质量的理论分析及实验研究 141
3.5.1 影响层间焊合率的因素分析及控制 141
3.5.2 最大定径力的确定 144
3.6 定径辊减壁区轧制压力及腰鼓形芯棒轴向力的确定 146
3.6.1 腰鼓形芯棒减壁区单位轧制压力分布的确定 147
3.6.2 总轧制压力的确定 148
3.6.3 腰鼓形芯棒轴向力的确定 149
3.6.4 理论结果与实测值的比较和分析 149
3.7 定径辊减壁区轧制压力及锥柱形芯棒轴向力的确定 152
3.7.1 锥—柱形芯棒减壁区单位轧制压力分布的确定 153
3.7.2 总轧制力的确定 155
3.7.3 锥—柱形芯棒轴向拉力的确定 156
3.7.4 理论结果的对比及分析 157
3.8 连续感应焊的探讨 159
3.8.1 感应器设计 159
3.8.2 实验及分析 162
3.9 电阻直热钎焊设备及工艺 163
3.9.1 工作原理 163
3.9.2 钎焊方法的特点 164
3.9.3 钎焊设备 165
3.9.4 工艺方面的几个问题 166
3.10 套管式辐射钎焊炉的理论分析与实验研究 170
3.10.1 加热过程的理论分析 171
3.10.2 实验研究及分析 173
3.11 成型机组综合测试研究 175
3.11.1 综合测试的设备及特点 175
3.11.2 测试结果及分析 176
3.12 镀锌涂塑工艺及其生产线 177
3.12.1 PVF管生产工艺 178
3.12.2 自动化连续生产线 179
3.13 钎焊过程与预热过程模糊自适应温控系统 182
3.13.1 钎焊过程模糊自适应温度控制 182
3.13.2 镀锌涂塑双层卷焊管预热过程模糊自适应温度控制 184
参考文献 188
4.1.1 结构与特征 190
4.1 三层卷焊管的成型 190
第4章 三层和四层卷焊管机组 190
4.1.2 几何参数计算 191
4.1.3 成型过程设计 191
4.1.4 辊式成型和钎焊实验 192
4.2 成型过程的综合实验研究 193
4.2.1 综合测试 193
4.2.2 测试结果和分析 194
4.3 钎焊过程分析 196
4.3.1 电阻直热钎焊过程 197
4.3.2 稳态分析 197
4.3.3 温度波动的控制方法 201
4.4.1 基本公式 202
4.4 钎焊过程的动态分析 202
4.4.2 横断面积和速度变化的数学模型 204
4.4.3 横断面积影响最小的研究 204
4.4.4 速度变化影响最小的研究 207
4.4.5 实验 208
4.5 成型过程的张力分析 208
4.5.1 张力分析的原理 209
4.5.2 张力分析的步骤 209
4.5.3 理论与实验的比较 211
4.5.4 理论分析结果 211
4.6 一次成型四层卷焊管的孔型设计与试验研究 214
4.6.1 一次成型四层卷焊管孔型设计 215
4.6.2 一次成型的四层卷焊管的试验研究 219
参考文献 220
第5章 高频对接螺旋焊管机组 221
5.1 螺旋管的成型实验 221
5.1.1 对焊焊缝的实现 221
5.1.2 实验 222
5.2 螺旋焊管的成型理论 225
5.2.1 理想带钢的成型 226
5.2.2 具有恒定不变挠度的板材成型 228
5.2.3 工艺参数分析 230
5.3 成型机组板带递送机接触变形区参数的理论分析 232
5.3.1 理论推导 232
5.3.2 结果分析 237
5.4 高频对接螺旋焊管的工业试验研究 238
5.4.1 试验机组简介 238
5.4.2 试验过程 239
5.4.3 试制管的检验 240
参考文献 244
第6章 内螺纹管机组 245
6.1 内螺纹管拉拔生产及其参数分析 245
6.1.1 拉拔过程数学模型的建立 245
6.1.2 计算实例 249
6.2 管材内螺纹滚压成型及换热性能试验研究 250
6.2.1 管材内螺纹滚压成型及有限元分析 250
6.2.2 内螺纹管材换热性能试验 252
6.3 内螺纹双层卷焊管的轧制生产 254
6.3.1 理论分析 255
6.3.2 制造方法 256
6.3.3 影响换热性能的因素分析 257
参考文献 258
第7章 弹塑性有限元法和样条有限条法的应用 259
7.1 直缝焊管成型的有限元素分析 259
7.1.1 直缝焊管成型的力学分析模型 260
7.1.2 直缝焊管成型的有限元素分析 260
7.1.3 有限元素法分析的计算实例及其结论 265
7.2 双层卷焊管成型过程的有限元分析 267
7.2.1 成型过程的有限元模拟及分析 268
7.2.2 试验研究 270
7.3 管材滚压剪切过程有限元分析 271
7.3.1 有限元分析的建模过程 271
7.3.2 数值模拟结果及分析 272
7.3.3 数值模拟结果与实验值比较 276
7.4 螺旋焊管成型过程的样条有限条法分析 277
7.4.1 有限条法三级离散模型 277
7.4.2 增量型有限条U.L法列式 277
7.4.3 螺旋焊管成型过程分析 279
7.5 正交试验法在单层钎焊管生产中的应用 281
7.5.1 用正交试验法选择生产工艺参数 281
7.5.2 试验结果分析 283
参考文献 286