異徑管也叫大小頭，用來(lái)連接不同尺寸的管子;一般它分為同心異徑管和偏心異徑管兩種，當(dāng)異徑管立起來(lái)后兩端口的投影是同心圓時(shí)，它就叫同心異徑管，而偏心異徑管的投影是小圓內(nèi)切于外圓。

2、材質(zhì)

異徑管材質(zhì)包括不銹鋼異徑管[1](304304l316316l)，合金鋼，異徑管碳鋼大小頭，異徑管20號(hào)鋼q234q345等。

3、標(biāo)準(zhǔn)

異徑管標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)標(biāo)美標(biāo)英標(biāo)以及各種非標(biāo)高壓沖壓。

電力部標(biāo)準(zhǔn)GD0506~0507壓力容器配套的法蘭、管板相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)：JB/T4700~4707-2000執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T9112-2000)，機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)(JB81-59，JB/T74-94)，石化部標(biāo)準(zhǔn)(SH3406-96)，化工部標(biāo)準(zhǔn)(HG5010-58，HG20592-97)等等。出口鍛鋼法蘭材質(zhì)符合美國(guó)的ASTM.A105標(biāo)準(zhǔn)。

4、制作方法

異徑管的圓度不應(yīng)大于相應(yīng)端外徑的1%，且允許偏差為±3mm。異徑管的材質(zhì)執(zhí)行SY/T5037、GB/T9711、GB/T8163、美標(biāo)ASTM A106/A53 GRB，API 5L、APT5CT、ASTM A105、ASTM A234、ASTM A106、DIN德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)及客戶(hù)要求標(biāo)準(zhǔn)

異徑管(大小頭)是用于管道變徑處的一種管件。通常采用的成形工藝為縮徑壓制、擴(kuò)徑壓制或縮徑加擴(kuò)徑壓制，對(duì)某些規(guī)格的異徑管也可采用沖壓成形。

縮徑/擴(kuò)徑成形

異徑管的縮徑成形工藝是將與異徑管大端直徑相等的管坯放入成形模中，通過(guò)沿管坯軸向方向的壓制，使金屬沿模腔運(yùn)動(dòng)并收縮成形。根據(jù)異徑管變徑的大小，分為一次壓制成形或多次壓制成形。下圖為同心異徑管的縮徑成形示意圖。

同心異徑管的縮徑成形示意圖同心異徑管的縮徑成形示意圖

擴(kuò)徑成形是采用小于異徑管大端直徑的管坯，用內(nèi)沖模沿管坯內(nèi)徑擴(kuò)徑成形。擴(kuò)徑工藝主要解決變徑偏大的異徑管不易通過(guò)縮徑成形的情況，有時(shí)根據(jù)材料和產(chǎn)品成形需要，將擴(kuò)徑與縮徑的方法合并使用。

在縮徑或擴(kuò)徑變形壓制過(guò)程中，根據(jù)不同材料和變徑情況，確定采用冷壓或熱壓。通常情況下，盡量采用冷壓，但對(duì)多次變徑而引起嚴(yán)重的加工硬化的情況、壁厚偏厚的情況或合金鋼的材料宜采用熱壓。

沖壓成形

除使用鋼管為原料生產(chǎn)異徑管外，對(duì)部分規(guī)格的異徑管還可用鋼板采用沖壓成形工藝進(jìn)行生產(chǎn)。拉伸所使用的沖模形狀參照異徑管內(nèi)表面尺寸設(shè)計(jì)，用沖模將下料后的鋼板沖壓拉伸成形。

5、應(yīng)力分析

異徑管在受壓管道系統(tǒng)中是常見(jiàn)的重要部件,但對(duì)異徑管問(wèn)題的研究基本還是空白。通過(guò)理論分析對(duì)內(nèi)壓以及面內(nèi)彎矩、扭矩作用下同心異徑管、偏心異徑管、異徑彎管的應(yīng)力進(jìn)行了研究,通過(guò)有限元數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。

主要工作有:

1）推導(dǎo)了內(nèi)壓作用下異徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式和經(jīng)向應(yīng)力公式。在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下,異徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式可以轉(zhuǎn)化為同心異徑管、偏心異徑管、或等徑彎管的環(huán)向應(yīng)力公式。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了異徑管的極限壓力式。異徑管的極限內(nèi)壓由其大端截面控制。

2）推導(dǎo)了異徑管的極限彎矩公式,異徑管的極限彎矩由其小端截面控制。同心異徑管、偏心異徑管極限彎矩均相當(dāng)于與小端口截面尺寸相同的直管的極限彎矩。異徑彎管極限彎矩由與小端面尺寸相同的同心異徑管、偏心異徑管的極限彎矩作為基礎(chǔ)項(xiàng),再乘以彎矩系數(shù)。根據(jù)異徑彎管彎曲系數(shù)的大小分為四個(gè)區(qū)間,彎矩系數(shù)分別按相應(yīng)區(qū)間的回歸式計(jì)算。

3）推導(dǎo)了異徑管的極限扭限公式,異徑管的極限扭矩均由其小端截面控制,相當(dāng)于與小端口截面尺寸相同的直管的極限扭矩公式作為基礎(chǔ)項(xiàng),再乘以系數(shù)。同心異徑管極限扭矩相對(duì)要比偏心異徑管的極限扭矩略大一點(diǎn),異徑彎管大端面截面承受扭矩時(shí)的極限扭矩相對(duì)要比小端面截面承受扭矩時(shí)的極限扭矩小。在異徑彎管承受端面扭矩作用上,還提出了一端的扭矩?zé)o法完全傳遞到另一端的概念,扭矩在傳遞中會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為彎矩。90°彎管一個(gè)端面的彎矩既可由另一個(gè)端面的扭矩轉(zhuǎn)化而來(lái)。

4）提出了同心異徑管、偏心異徑管和異徑彎管的有限元模型建模法。

總結(jié)出應(yīng)力分布或變形的特征:

(1)內(nèi)壓作用下同心異徑管大小端的面積壓力差產(chǎn)生的彎矩引起大端相對(duì)張開(kāi)、小端相對(duì)收縮的現(xiàn)象;

(2)內(nèi)壓作用下偏心異徑管偏心側(cè)大端內(nèi)表面及偏心側(cè)中部外表面的環(huán)向應(yīng)力最大。

5）上述理論成果經(jīng)過(guò)了有限元數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)還表明,內(nèi)壓作用下環(huán)殼的彎曲半徑和管截面半徑均增大,而管壁厚變化很小。