CN108994120A - 适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统，卷制方法包括步骤：施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；当所述弧形板的半径与预设半径的误差满足第一预设值，且所述弧形板沿第一方向的尺寸不小于所述卷板机的两个下辊的中心距的二分之一时；预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。本发明无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。

Description

适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统

技术领域

本发明涉及钢管制造加工技术领域，尤指适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统。

背景技术

目前现有卷制方法分为预弯卷制和无预弯卷制。

现有加工超高强度、超厚板、直径小的圆筒可以采用预弯卷制方法，但现有的预弯卷制方法存在如下缺点：在三辊卷板机上用模板预弯需要根据所卷制圆筒的直径匹配相应的模板，成本较高。或者将筒料两端加长形成工艺头使剩余直边处于工艺处，预弯成型后切除工艺头，但造成了材料浪费，增加了制造成本。综上可知，预弯卷制成本较高。

虽然无预弯卷制方法解决了预弯卷制时的材料浪费，但是对于超高强度、超厚板、直径小的圆筒不适用(如超高强度钢的厚度与直径比值>7％，且钢材屈服强度大于650Mpa)，原因是圆筒直径过小，其强度高，厚度厚，复圆时候两端直边成型差，精度低。如无预弯卷制方法无法加工申请号为CN201620314988.3的专利中的主弦管。因此，怎样提供一种既适用超高强度、超厚板、直径小的圆筒又节省成本的卷制方法是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统，无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。

本发明提供的技术方案如下：

一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，包括步骤：

施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第一方向与卷板机的两个下辊的轴线方向垂直；

当所述弧形板的半径与预设半径的误差满足第一预设值，且所述弧形板沿第一方向的尺寸不小于所述卷板机的两个下辊的中心距的二分之一时；预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。

本技术方案中，本卷制方法无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；预弯矩形钢板后便可进行圆筒的卷制，无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。

进一步优选地，所述第一预设值的误差绝对值≤5％。

本技术方案中，值得说明的是，弧形板的弧长应为目标圆筒(即理想圆筒)的劣弧，且弧形板的弧长应不小于位于目标滚筒和卷板机的上辊接触的部位与目标滚筒和卷板机其中一个下辊接触的部位之间的弧长且满足预设加工误差，且弧形板的半径应满足预设加工误差，从而保证弧长和半径均满足对应设置的预设加工误差，为后续圆筒的卷制降低了加工难度。

进一步优选地，所述施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板具体包括步骤：

将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠；

沿第二方向施加预弯力于所述预弯端的中心线处，使得所述预弯端向下凹陷形成所述弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第二方向与第一方向垂直。

本技术方案中，在预弯预弯端时，预弯力优选与预弯端的中心线、两个子模具的中心线上下重叠，从而保证了预弯端受力的均匀性和弧形板良好的圆弧度，降低预弯过程中弧形板的加工误差，从而避免钢材的浪费。

进一步优选地，所述将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠之前还包括步骤：

根据预弯需求调整所述两个子模具沿第一方向的间距。

本技术方案中，根据不同圆筒的尺寸适应性的调整两个子模具之间的间距，从而提高了本发明的适用范围和使用范围，大大降低了圆筒制造商制造不同尺寸圆筒的生产成本，降低了本发明的机台空闲率，提高了本发明的生产效率和产能。

进一步优选地，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒具体包括步骤：

将所述预弯钢板加热至580±20℃后保温，保温时间2.5h；

将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒；所述预弯钢板的卷制初始温度W1≥350℃，所述预弯钢板的卷制完成温度W2≥300℃。

本技术方案中，通过对温度和时间的把控，保证了卷制后的圆筒的精度。

进一步优选地，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之后还包括步骤：

当所述半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压所述半成品圆筒使得所述半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数后，对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒。

本技术方案中，为了降低钢材的浪费，当卷制后的半成品圆筒的纵缝不满足焊接参数时，可通过按压半成品圆筒而使得纵缝尺寸变小而实现焊接的可能，进而提高了本发明的产率和产能。

进一步优选地，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之后还包括步骤：

当所述半成品圆筒的纵缝满足焊接参数时，对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒。

进一步优选地，所述对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒之后还包括步骤：

当所述初成品圆筒的椭圆度不满足预设椭圆度时，将所述初成品圆筒加热至580±20℃后保温2.5h；将预热后的所述初成品圆筒送入卷板机复圆，使所述初成品圆筒成为成品圆筒。

本技术方案中，为了满足不同圆筒的椭圆度的需求，当第一卷制的初成圆筒不满足预设椭圆度时，通过加温后再复圆操作，保证了卷制后的圆筒的精确度。

本发明还提供了一种超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制系统，包括：

预弯装置，其用于预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；

预热装置，其用于预热所述预弯钢板；

卷板机，其用于卷制所述预热装置预热后的所述预弯钢板，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。

本技术方案中，本卷制系统无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；预弯矩形钢板后便可进行圆筒的卷制，无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。

进一步优选地，所述预弯装置包括圆柱状的压头，以及设于所述压头的下方且沿第一方向间隔布置的两个子模具，即第一子模具和第二子模具；所述第一子模具和所述第二子模具沿第一方向的间距可调；和/或，

还包括按压装置，其用于当所述半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压所述半成品圆筒使得所述半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数。

本技术方案中，根据不同圆筒的尺寸适应性的调整两个子模具之间的间距，从而提高了本发明的适用范围和使用范围，大大降低了圆筒制造商制造不同尺寸圆筒的生产成本，降低了本发明的机台空闲率，提高了本发明的生产效率和产能。

本技术方案中，为了降低钢材的浪费，当卷制后的半成品圆筒的纵缝不满足焊接参数时，可通过按压半成品圆筒而使得纵缝尺寸变小而实现焊接的可能，进而提高了本发明的产率和产能。

本发明提供的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明中，卷制卷筒无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；预弯矩形钢板后便可进行圆筒的卷制，无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。

2、本发明中，弧形板的弧长应为目标圆筒(即理想圆筒)的劣弧，为了保证弧形板加工过程的精确度和准确度，弧形板的弧长应不小于位于目标滚筒和卷板机的上辊接触的部位与目标滚筒和卷板机其中一个下辊接触的部位之间的弧长且满足预设加工误差，且弧形板的半径应满足预设加工误差，从而保证弧长和半径均满足对应设置的预设加工误差，并且预弯力优选与预弯端的中心线、两个子模具的中心线上下重叠，从而保证了预弯端受力的均匀性和弧形板良好的圆弧度，降低预弯过程中弧形板的加工误差，从而避免钢材的浪费；并为后续圆筒的卷制降低了加工难度。

3、本发明中，还可根据圆筒的尺寸不同而适应性的调整调整两个子模具之间的间距，从而提高了本发明的适用范围和使用范围，大大降低了圆筒制造商制造不同尺寸圆筒的生产成本，降低了本发明的机台空闲率，提高了本发明的生产效率和产能。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的卷制方法的第一种实施例流程图；

图2是本发明的卷制方法的第二种实施例流程图；

图3是本发明的卷制方法的第三种实施例流程图；

图4是本发明的卷制方法的第四种实施例流程图；

图5是本发明的卷制方法的第五种实施例流程图；

图6是本发明的卷制方法的第六种实施例流程图；

图7是本发明的卷制系统的第一种实施例加工流程图。

附图标号说明：

11.压头，2.矩形钢板，21.第一预弯端，22.第二预弯端，3.预弯钢板，31.第一弧形板，32.第二弧形板，41.上辊，42.左辊，43.右辊，R1.弧形板半径，R2.目标圆筒半径，L1.弧形板长度，L2.中心距。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，这里的第一方向不是物理所定义的方向，这里的第一方向应为与卷筒的径向方向平行并垂直于滚筒的轴线方向的方向，应为与上辊的径向方向平行并垂直于滚筒的轴线方向的方向等本领域技术人员所能理解的方向。

在实施例一中，如图1所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，包括步骤：

施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第一方向与卷板机的两个下辊的轴线方向垂直；

当所述弧形板的半径与预设半径的误差满足第一预设值，且所述弧形板沿第一方向的尺寸不小于所述卷板机的两个下辊的中心距的二分之一时；预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。

本实施例中，本卷制方法无需使用成本高昂的模板，制造成本低；且加工形成的圆筒的精度高；预弯矩形钢板后便可进行圆筒的卷制，无切割工艺头造成材料浪费的现象，从而实现了无余量预弯卷制圆筒；且加工流程简便、易操作和实现。虽然实际应用中，卷板机的类型有对称三辊卷板机、不对称三辊卷板机、四辊卷板机；但均适用本卷制方法，但在不对称三辊卷板机加工的适用情况下，弧形板沿第一方向的尺寸肯定要大于两个下辊的中心距的二分之一，且不小于过上辊圆心并垂直两个下辊圆心连线的垂线与两个下辊圆心连线的交点与距离该交点距离最大的圆心之间的距离值。当卷板机为四辊卷板机是，这里的两个下辊是指位于上辊下方并沿第一方向分布于上辊左右两侧的左辊和右辊，而不是位于上辊正下方且圆心低于两个下辊圆心的第三下辊。

在实施例二中，如图2所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一的基础上，所述施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板具体包括步骤：

将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠；

沿第二方向施加预弯力于所述预弯端的中心线处，使得所述预弯端向下凹陷形成所述弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第二方向与第一方向垂直。

本实施例中，通过两个子模具支撑预压端的两侧，并于预压端的中心线垂直下压而实现弧形板的成型，根据力学原理，于中心线垂直施加预压力，大大保证了预弯端的受力均匀性以及分布于中心线两侧的预弯部的形变均匀性和对称性，从而保证了弧形板成型的成功率，有效避免了钢板的浪费。优选地，为了保证弧形板成型过程中沿轴线方向的均匀性，施加预压力的部件沿轴线的长度优选大于矩形钢板沿上辊(由于卷板机的上辊、下辊均平行设置，因此，也可为下辊)的轴线方向的尺寸，从而有效避免预弯端沿轴线方向的一致性，避免锥形头现象。值得说明的是，预弯力可以为渐变力(逐渐变大或变小)，也可为恒力。

在实施例三中，如图3所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例二的基础上，所述将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠之前还包括步骤：

根据预弯需求调整所述两个子模具沿第一方向的间距。

本实施例中，当需要加工不同尺寸的圆筒时，则需要形成弧形板的预弯端的尺寸肯定不同，为了提高加工预弯端的装置可适用不同加工尺寸的预弯端，因此，用于支撑预弯端的两个子模具之间的距离可调。

在实施例四中，如图1-6所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一、二或三的基础上，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之前还包括步骤：

根据卷制需求调整所述卷板机的上辊、下辊(当卷板机为三辊卷板机时为两个下辊；当卷板机为四辊卷板机时为三个下辊)之间的至少一个圆心距。

本实施例中，根据加工圆筒的尺寸(长度、厚度、半径(内径或外径)、强度参数等)来调整卷板机的卷制条件，从而确保加工出的圆筒满足预设要求。

在实施例五中，如图4所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一、二、三或四的基础上，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒具体包括步骤：

将所述预弯钢板加热至580±20℃后保温，保温时间2.5h；

将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒；所述预弯钢板的卷制初始温度W1≥350℃，所述预弯钢板的卷制完成温度W2≥300℃。

本实施例中，通过对温度和时间的把控，保证了卷制后的圆筒的精度。

在实施例六中，如图5所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一、二、三、四或五的基础上，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之后还包括步骤：

当所述半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压所述半成品圆筒使得所述半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数后，对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒。

本实施例中，卷板机只可将预弯钢板加工呈具有纵缝的圆筒，但实际应用中的纵缝需要焊接而实现圆筒的制成。为了保证焊接质量，纵缝的尺寸要满足焊接尺寸，否则容易出现虚焊现象而导致圆筒质量不满足要求而浪费，因此，可通过对不满足焊接尺寸的半成品圆筒进行按压使其纵缝尺寸满足焊接尺寸而实现焊接，从而提高本卷制方法的圆筒成品率。优选地，为了保证焊接质量，形成纵缝的坡口面进行打磨光滑，露出金属光泽后再进行焊接。优选地，还可对坡口面进行无损检测(如射线检测(Radiographic，RT)，超声波检测(UItrasonic Testing，UT)，磁粉检测(Magnetic Testing，MT))，如果坡口面通过无损检测时则进行焊接；若无法通过无损检测则可通过打磨处理后再焊接。

在实施例七中，如图5所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一、二、三、四或五的基础上，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之后还包括步骤：

当所述半成品圆筒的纵缝满足焊接参数时，对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒。

本实施例中，当纵缝的尺寸满足焊接尺寸时，则直接执行焊接操作即可。当然，为了保证焊接质量。形成纵缝的坡口面进行打磨光滑，露出金属光泽后再进行焊接。当纵缝的尺寸较小时可直接焊接，当纵缝的尺寸较大时，可将小于纵缝尺寸的边角料设置于纵缝内后再焊接。优选地，还可对坡口面进行无损检测(如射线检测(Radiographic，RT)，超声波检测(UItrasonic Testing，UT)，磁粉检测(Magnetic Testing，MT))，如果坡口面通过无损检测时则进行焊接；若无法通过无损检测则可通过打磨处理后再焊接。

在实施例八中，如图6所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例六或七的基础上，所述对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒之后还包括步骤：

当所述初成品圆筒的椭圆度不满足预设椭圆度时，将所述初成品圆筒加热至580±20℃后保温2.5h；将预热后的所述初成品圆筒送入卷板机复圆，使所述初成品圆筒成为成品圆筒。

本实施例中，为了满足不同圆筒的椭圆度的需求，当第一卷制的初成圆筒不满足预设椭圆度时，通过加温后再复圆操作，保证了卷制后的圆筒的精确度。优选地，对初成品圆筒进行UT100％和外侧MT100％无损检测。当初成品圆满足无损检测时，再判断其椭圆度是否满足要求。后续还需对成品圆筒进行UT100％和外侧MT100％无损检测，通过无损检测才为合格产品，同样的初成品圆筒满足无损检测又满足椭圆度时才为合格产品。

在实施例九中，如图1-6所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一、二、三、四、五、六、七或八的基础上，

所述第一预设值的误差绝对值≤5％。

本实施例中，理想状态下，弧形板的弧长应为目标圆筒(即理想圆筒)的劣弧，且弧形板的弧长应不小于位于目标滚筒和卷板机的上辊接触的部位与目标滚筒和卷板机其中一个下辊接触的部位之间的弧长且满足预设加工误差，且弧形板的半径应满足预设加工误差，从而保证弧长和半径均满足对应设置的预设加工误差，为后续圆筒的卷制降低了加工难度。

在实施例十中，如图1-6所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一、二、三、四、五、六、七、八或九的基础上，所述施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板之前还包括步骤：

清除所述矩形钢板的板面的杂质。

本实施例中，由于矩形钢板在生产、运输、存放裁切过程中会黏附有杂质如污垢、锈垢、气割氧化熔渣等，因此，在预弯矩形钢板之前先进行杂质的去除，提高本卷制方法的精确度和效率，避免杂质对后续工艺的干扰。

在实施例十一中，如图1-6所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一、二、三、四、五、六、七、八、九或十的基础上，所述施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板之前还包括步骤：

对所述预弯端的侧壁进行倒角处理。

本实施例中，由于在预压预弯端时矩形钢板会发生形变，因此，通过倒角处理保证两个预弯端在对接时的面与面正对性，提高圆筒的加工精度。

在实施例十二中，如图1-6所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，在但不局限实施例一、二、三、四、五、六、七、八、九、十或十一的基础上，所述施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板之前还包括步骤：

标记预弯力施于所述预弯端的施力位置线。

本实施例中，通过标记预弯力于预弯端的施力位置线，从而保证了预弯端的弧形化精确度，且施力位置线还可作为预弯端架设于两个子模具的参考位置线，以保证施力位置线位于两个子模具的中心线的正上方。优选地，还包括步骤：标记所述弯矩形钢板沿所述下辊的轴线方向的中心线。中心线的标记便于预弯矩形板于卷板机的位置准确性和精确性，从而保证了圆筒的加工精度，降低其椭圆度，还可避免加工出来的圆筒出现大小头的现象。优选地，利用样板检测弧形板是否满足加工条件，当弧形板满足加工条件(半径、弧度、弧形板沿第一方向的尺寸等)时才对预弯钢板进行预热处理。样板优选对应不同的圆筒尺寸设置不同的样板。值得说明的是，样板可通过贴合于弧形板的内侧而实现对弧形板的检测；样板可通过贴合于弧形板的外侧而实现对弧形板的检测；样板也可通过与弧形板沿轴线进行对接而实现对弧形板的检测。当然，也可通过仪器扫描弧形板而进行弧形板是否符合加工条件的判断，此方法更为便捷。

在实施例十三中，如图7所示，一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制系统，包括：预弯装置，其用于预弯矩形钢板2沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得预弯端形成弧形板，矩形钢板2形成预弯钢板3；预热装置，其用于预热预弯钢板3；卷板机，其用于卷制预热装置预热后的预弯钢板3，使得预弯钢板3形成具有纵缝的半成品圆筒。本实施例中，预热装置既可作作为预弯钢板3的预热处理，也可作为初成品圆筒的加热装置。当然，用于预热预弯钢板3的加热装置和用于加热初成品圆筒的加热装置也可为不同的加热装置。优选地，预热装置可为电加热炉或天燃气电加热炉。预弯装置可依次预压预弯端；也可同时预弯两个预弯端。且卷板机既可作为卷制预弯钢板3使得预弯钢板3形成具有纵缝的半成品圆筒。也可作为复圆椭圆度不满足预设椭圆度的初成品圆筒，使得初成品圆筒变成成品圆筒。值得说明的是，卷板机既可为对称三辊卷板机、不对称三辊卷板机、四辊卷板机。优选地，为了提高卷板机的适用范围卷板机的上辊41和下辊的两两中心距至少一个可调。

在实施例十四中，如图7所示，还包括按压装置，其用于当半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压半成品圆筒使得半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数。为了保证纵缝尺寸被减少的同步性，优选地，纵缝位于按压装置距离支撑面的一半距离处，从而使得按压装置从上方正下按压半成品圆筒，进而根据半成品圆筒受力而使得纵缝的两侧壁(即两个预压端的端面)同步相向运动，从而有利于焊接处理。优选地，预弯装置包括圆柱状的压头11(即压头11靠近预压端一侧的表面为圆柱面，且圆柱面轴线方向与圆筒的轴线方向相同)，以及设于压头11的下方且沿第一方向间隔布置的两个子模具，即第一子模具和第二子模具；第一子模具和第二子模具沿第一方向的间距可调。优选地，第一子模具和第二子模具为沿下辊轴线方向延展的支撑块。优选地，预弯装置为液压机。

示例性的，如图1-7所示，利用本卷制方法或系统来加工具有如下参数的矩形钢板2：厚度:≤100mm，直径≥1000mm，钢板宽度：≤3000mm，钢板屈服强度：690Mpa(如：材质ABS-EQ70、LR-EH69)；卷制成型后圆度公差：≤2.5mm；厚度与直径比值在7～10％之间。使用设备：YJ-8000吨液压机、W11S-100×3200卷板机、10m*3.2m*1.6m箱式电加热炉、16m*5m*4m天燃气电加热炉等大型设备。

首先，根据预弯需求调整第一子模具和第二子模具两个子模具沿第一方向的间距

然后，将预弯矩形钢板2的预弯端架设于第一子子模具和第二子模具的上方，后通过压头11靠近预弯端的施力位置线并朝下施加预弯力。值得说明的是，由于预弯端有两个，即第一预弯端21和第二预弯端22，因此，第一预弯端21和第二预弯端22可同时被加工形成第一弧形板31和第二环形板，或者第一预弯端21和第二预弯端22依次被加工形成第一弧形板31和第二弧形板32；当第一弧形板31和第二弧形板32的半径R1与目标半径圆筒半径R2误差绝对值≤5％；第一弧形板31和第二弧形板32沿第一方向的弧形板长度L1不小于左辊42和右辊43的中心距的二分之一时，则矩形板成为预弯钢板3。

再次，利用预热装置预热预弯钢板3至580±20℃后保温，保温时间2.5h。

再次，将预热后的预弯钢板3放置于卷板机上，使得预弯钢板3上的中心线与基准线上下叠设，开启卷板机开始卷制。值得说明的是，中心线的基准线可设置于上辊41，也可设置在左辊42、右辊43或地面。且预弯钢板3的卷制初始温度W1≥350℃，预弯钢板3的卷制完成温度W2≥300℃。使得预弯钢板3成为半成品圆筒。

再次，当半成品圆筒的纵缝满足焊接参数时，对半成品圆筒的纵缝进行焊接，使半成品圆筒被加工成初成品圆筒。或，当半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压半成品圆筒使得半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数后，对半成品圆筒的纵缝进行焊接，使半成品圆筒被加工成初成品圆筒。

最后，对初成品圆筒进行UT100％和外侧MT100％无损检测，当初成品圆满足无损检测时，再判断其椭圆度是否满足要求；当初成品圆满足无损检测同时满足椭圆度要求时，则为合格品。当初成品圆满足无损检测但不满足椭圆度要求时，需要将初成品圆筒加热至580±20℃后保温2.5h；将预热后的初成品圆筒送入卷板机复圆，使初成品圆筒成为成品圆筒；后续还需对成品圆筒进行UT100％和外侧MT100％无损检测，当成品圆筒满足无损检测时则为合格品。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，包括步骤：

施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第一方向与卷板机的两个下辊的轴线方向垂直；

当所述弧形板的半径与预设半径的误差满足第一预设值，且所述弧形板沿第一方向的尺寸不小于所述卷板机的两个下辊的中心距的二分之一时；预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。

2.根据权利要求1所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于：

所述第一预设值的误差绝对值≤5％。

3.根据权利要求1所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述施加预弯力预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板具体包括步骤：

将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠；

沿第二方向施加预弯力于所述预弯端的中心线处，使得所述预弯端向下凹陷形成所述弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；其中，第二方向与第一方向垂直。

4.根据权利要求3所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述将所述预弯端架设于沿第一方向间隔布置的两个子模具上，使得所述预弯端沿第一方向的中心线与所述两个子模具沿第一方向的中心线上下重叠之前还包括步骤：

根据预弯需求调整所述两个子模具沿第一方向的间距。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒具体包括步骤：

将所述预弯钢板加热至580±20℃后保温，保温时间2.5h；

将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒；所述预弯钢板的卷制初始温度W1≥350℃，所述预弯钢板的卷制完成温度W2≥300℃。

6.根据权利要求5所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之后还包括步骤：

当所述半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压所述半成品圆筒使得所述半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数后，对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒。

7.根据权利要求5所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述预热所述预弯钢板后，将预热后的所述预弯钢板送入卷板机内卷制，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒之后还包括步骤：

当所述半成品圆筒的纵缝满足焊接参数时，对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒。

8.根据权利要求6或7所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制方法，其特征在于，所述对所述半成品圆筒的纵缝进行焊接，使所述半成品圆筒被加工成初成品圆筒之后还包括步骤：

当所述初成品圆筒的椭圆度不满足预设椭圆度时，将所述初成品圆筒加热至580±20℃后保温2.5h；将预热后的所述初成品圆筒送入卷板机复圆，使所述初成品圆筒成为成品圆筒。

9.一种适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制系统，其特征在于，包括：

预弯装置，其用于预弯矩形钢板沿第一方向相对设置的两个预弯端，使得所述预弯端形成弧形板，所述矩形钢板形成预弯钢板；

预热装置，其用于预热所述预弯钢板；

卷板机，其用于卷制所述预热装置预热后的所述预弯钢板，使得所述预弯钢板形成具有纵缝的半成品圆筒。

10.根据权利要求9所述的适用超高强度、超厚钢板的小直径圆筒的卷制系统，其特征在于：

所述预弯装置包括圆柱状的压头，以及设于所述压头的下方且沿第一方向间隔布置的两个子模具，即第一子模具和第二子模具；所述第一子模具和所述第二子模具沿第一方向的间距可调；和/或，

还包括按压装置，其用于当所述半成品圆筒的纵缝不满足预设焊接参数时，按压所述半成品圆筒使得所述半成品圆筒的纵缝满足预设焊接参数。