碳鋼彎頭是在工廠用熱偎彎頭機彎制成型的，熱偎彎頭機的主要工藝配置有中頻加熱線圈、推進裝置、夾頭、冷卻裝置、搖臂、變速箱、控制盤和變壓器等，其工作原理是在利用中頻加熱線圈將鋼管加熱的同時，向前推動推進裝置，搖臂牽引鋼管轉動，冷卻裝置采用水冷或風冷方法來降低鋼管的溫度，使熱偎彎頭定型。該加工方法主要通過調整熱喂彎頭機的加熱溫度、推進速度和冷卻速度來控制其質量。

由于碳鋼彎頭為高溫彎制(目前國內熱烴彎頭加熱溫度為800-1000℃)，彎頭推力較小，彎制不同管徑的鋼管只需更換夾頭和加熱線圈。彎制過程中對加熱溫度及推進速度的控制，只需調節控制盤上的電壓、電流和推進速度便可，整個熱垠彎頭彎制過程的操作非常便利，生產效率較高，不同管徑和壁厚的鋼管在彎頭機允許的范圍內可任意調節，與冷彎彎頭相比，熱偎彎頭有以下幾方面的優勢。

(1)熱偎彎頭質量較好，管口的圓度、整體平面度和彎曲角度較好，彎曲段內側光滑，尤其是彎曲段內無波浪型褶皺。

(2)熱偎彎頭留有近660mm長的直管段，利于開坡口、對口的連接和整形。

(3)熱偎彎頭經外觀檢測、射線探傷檢查合格后還進行了必要的熱處理，有效地消除了熱煌彎制過程中產生的殘余應力，保證了彎頭的受力性能與設計值的一致性。

(4)國標彎頭選用的直管強度通常比設計要求的彎頭強度高50-70MPa，有效地避免了包辛格效應的影響。

(5)碳鋼彎頭采用的直管壁厚大于設計的彎頭壁厚，使得彎頭生產的減薄率控制在規定值10%以下(通常控制在8%以下)，有效地保證了彎頭質量符合設計要求。

(6)熱偎彎頭適應性強，彎頭角度大，在0-90“范圍內可任意進行熱偎彎制。

在實際應用中，為保證熱偎彎頭質量達到最優，還須作好以下幾方面的工作。

a)不同管徑、不同壁厚的鋼管在偎管生產前應進行工藝評定，確定出最佳的煌制溫度、推進速度和冷卻速度，并嚴格按照工藝評定的最佳要求進行生產和監督。

b)嚴格按照鋼管運輸要求進行吊裝和運輸。

管坯加熱后，塑性提高，彎曲變形抗力減小，但管坯在彎模(外接觸模)的彎曲和擠壓的過程中，管坯與彎模的接觸均是局部接觸，由于金屬熱傳導的原因，管坯與彎模接觸處溫度下降較快，造成管坯各截面溫度高低不同，溫度較低的部位塑性較差，整體塑性變形不均勻，導致彎頭壁厚不均，另外，管坯加熱后強度下降，致使彎曲中截面失圓，雖然截面失圓可在矯整模內得到部分矯正，但截面尺寸受到影響，且使生產效率降低，成本提高。因此，一般熱彎成形工藝雖能加工彎曲半徑較小的彎頭，最小曲率半徑為3。5D，但仍避免不了壁厚不均和截面失圓的缺陷，不能達到特小半徑彎頭和一些高標準彎頭的加工尺寸要求。

彎頭加工工藝的影響

目前我們在設計和進行無縫化彎頭應力驗算時都沒有考慮到彎頭加工工藝的影響，一般是作為理想計算，然后取一定的安全余量，這種設計方法有歷史延續的影響，也是有設計人員對彎頭加工工藝不太了解的表現。隨著集中供熱的不斷發展，彎頭的直徑也越來越大，管壁也越來越薄。而彎頭的加工工藝也達到的長足的發展，制造的精度越來越高，新工藝也越來越多，可以很好的控制碳鋼彎頭壁厚不均和截面橢圓化問題，而目前的計算仍沿用過去理論計算，現在理論已經不能滿足工程需要，實踐的發展迫切需要新理論的出現。各種試驗的進行和幾十年的實踐經驗的積累以及各種模擬軟件的誕生，為新時期下的理論發展提供了有利的保證。

通過對制作碳鋼彎頭的幾種加工工藝的介紹，以及對不同加工工藝的國標碳鋼彎頭的力學測試，可以看出彎頭的加工工藝對彎頭的力學性能有很大的影響，我們在設計彎頭、選擇彎頭以及進行應力驗算時應該充分考慮彎頭加工工藝帶來的影響。針對對造工藝中的缺陷對彎頭的影響進行有限元數值計算，充分考慮到由加工工藝對彎頭應力分布帶來的影響。

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