一、機械擴徑：分段塑形成型的核心工藝
機械擴徑通過分瓣式扇形塊沿徑向擴張實現管體塑形，其核心優點在于可準確控制每段管體的變形量，避免整體擴張導致的局部應力集中。工藝流程分為五個關鍵階段：
初步整圓：扇形塊從閉合狀態逐步展開，直至所有瓣塊均勻接觸管體內壁。此階段通過多點同步加壓去掉管體原始橢圓度，為后續均勻擴張奠定基礎。
名義內徑成型：扇形塊以遞減速度推進至設計內徑位置，速度梯度設計可平衡材料流動阻力，防止因擴張速率過快引發裂紋。
彈復補償：針對金屬材料擴張后的彈性回縮特性，扇形塊在目標位置實施二次微調，通過預設過盈量抵消回彈量，確定后期尺寸符合標準。
保壓穩定：在彈復補償階段完成后，扇形塊保持靜止狀態，使管體材料在持續壓力下完成應力釋放與組織穩定，此階段對減少殘余應力重要。
卸載回歸：扇形塊以可控速率回縮至初始位置，避免快卸載導致的管體振動，同時通過模具設計防止回縮過程中刮傷管體內壁。
該工藝特別適用于直縫焊管制造，可處理焊縫區域的非均勻材料特性。通過在扇形塊對應焊縫位置開設避讓凹槽，可避免模具與焊縫余高直接接觸，防止近縫區因局部壓力過大產生微裂紋。
二、管線管液壓擴徑：大變形量場景的補充方案
液壓擴徑利用高壓液體推動彈性芯模擴張管體，其優點在于可實現愈大的相對變形量，適用于厚壁管或異形管的成型。工藝實施時需嚴格控制液體壓力與保壓時間：
壓力遞增階段：通過分級加壓使管體逐步適應變形，防止因壓力突變導致材料失穩。
恒壓塑形階段：在達到設計壓力后保持穩定，推動材料晶粒細化與組織均勻化。
泄壓控制階段：采用漸進式泄壓避免管體因壓力驟降產生收縮凹陷，同時通過芯模彈性恢復輔助管體定型。
相較于機械擴徑，液壓工藝對設備密封性要求愈高，且管體后期尺寸受模具磨損影響大，需定期校準模具參數以確定產品一致性。
三、熱擴徑：特別工況下的性能優化選擇
熱擴徑通過中頻感應加熱提升管體塑性，結合機械或液壓方式實現擴張。該工藝可明顯降低變形抗力，適用于超厚壁管或鋼級的成型。關鍵控制點包括：
溫度場均勻性：采用螺旋式感應線圈管體周向加熱均勻，避免局部過熱導致晶粒粗化。
冷卻速率控制：擴張后通過霧化噴淋實現快均勻冷卻，推動形成細小馬氏體組織，提升管體強度與韌性。
變形量分配：對多道次熱擴工藝，需根據材料相變點設計每道次變形量，防止累積變形導致邊緣開裂。
熱擴徑工藝需配套嚴格的金相檢測，確定擴張后管體無過熱組織或混晶現象，達到油氣管道對低溫韌性的嚴苛要求。
四、管線鋼管工藝協同與質量控制
現代X56管線管制造常采用"機械-液壓復合擴徑"方案，通過機械擴徑確定基礎尺寸精度，再以液壓擴徑去掉微小橢圓度偏差。質量控制體系涵蓋：
在線監測：利用激光測徑儀實時反饋管體直徑數據，自動調整擴徑參數。
殘余應力檢測：采用X射線衍射法評估管體應力水平，殘余應力值低于材料屈服強度的比例。
全管體探傷：結合聲波與渦流檢測技術，篩查擴徑過程中可能引發的近表面缺陷。
通過工藝優化與質量管控的融合，X56管線管擴徑工藝已實現從單一尺寸成型向組織性能調控的跨越，為端工況下管道的穩定運行提供堅實確定。
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