Открыть сервисСервис

Развальцовка труб и отверстий

Развальцовка — технологическая операция холодной обработки металла давлением, при которой концевой участок трубы или края отверстия пластически деформируют, увеличивая их диаметр и придавая им коническую или цилиндрическую форму. Основное назначение операции — создание прочного и герметичного соединения трубы с трубной решёткой, корпусом или фланцем, а также фиксация деталей в отверстиях и калибровка кромок. Развальцовка относится к методам обработки давлением и не сопровождается снятием стружки, что отличает её от сверления или зенкерования.

Сущность процесса

При развальцовке в отверстие вводят инструмент — вальцовку (развальцовщик), оснащённый конической оправкой и несколькими роликами или деформирующими телами. Вращаясь и одновременно перемещаясь вдоль оси, оправка заставляет ролики прижиматься к внутренней поверхности трубы и обкатывать её. Металл выходит за предел упругости и пластически течёт, заполняя кольцевой зазор между трубой и стенкой отверстия. В результате стенка трубы плотно прижимается к отверстию, а на выходе образуется небольшой бортик — отбортовка.

Ключевые параметры процесса — степень развальцовки (относительное увеличение внутреннего диаметра трубы), усилие и крутящий момент, число оборотов инструмента и подача. Слишком малая деформация не даёт герметичности, чрезмерная — приводит к перенаклёпу, трещинам и ослаблению стенки.

История

Приём деформирования кромок труб известен с XIX века, когда началось массовое строительство паровых котлов и теплообменников. Развитие котлостроения потребовало надёжного крепления сотен труб в трубных решётках, и развальцовка вытеснила более трудоёмкие способы — клёпку и резьбовые соединения. В XX веке появились механизированные и автоматизированные вальцовки с электрическим и пневматическим приводом, а также методы контроля степени развальцовки. В СССР и России операция нормировалась отраслевыми стандартами и руководящими документами по изготовлению котлов, сосудов и теплообменной аппаратуры.

Виды и способы

СпособХарактеристикаПрименение
Механическая (ручная)Вращение воротком, роликовая вальцовкаМелкий ремонт, единичные соединения
Пневматическая и электрическаяПриводной инструмент, повышенная производительностьСерийное производство
ГидравлическаяДеформирование давлением жидкостиТонкостенные и труднодоступные трубы
ВзрывнаяИмпульс энергии взрывчатого веществаКрупные теплообменники, монтаж на месте
Коническая и цилиндрическаяФорма деформируемого участкаРазные типы соединений

Отдельно выделяют отбортовку (создание бортика) и вальцевание — прокатку кромки для получения плавного закругления.

Инструмент

Основной инструмент — вальцовка, состоящая из корпуса, конической оправки и роликов (обычно три). Различают вальцовки для сквозных и глухих отверстий, для труб малого и большого диаметра. Для контроля применяют специальные калибры и шаблоны, а также ультразвуковые и визуальные методы. В современной практике используют вальцовки с регулируемым моментом, что позволяет задавать степень деформации и избегать перенаклёпа.

Применение

  • Изготовление и ремонт паровых и водогрейных котлов, теплообменников, конденсаторов.
  • Крепление труб в трубных решётках кожухотрубных аппаратов.
  • Соединение труб с коллекторами и фланцами в трубопроводах.
  • Фиксация втулок, подшипников скольжения и вкладышей в корпусных деталях.
  • Развальцовка отверстий в листовом металле для установки крепежа.
  • Автомобильная и авиационная техника — соединение трубок гидравлики и топливных систем.

Преимущества и ограничения

К достоинствам относят высокую прочность и герметичность соединения, отсутствие сварки и связанных с ней деформаций, возможность работы в труднодоступных местах, ремонтопригодность. Ограничения — чувствительность к качеству подготовки отверстия и трубы, риск перенаклёпа и трещин, необходимость контроля степени деформации, ограничения по сочетанию материалов (например, труба и решётка должны иметь близкие характеристики пластичности).

Контроль качества

Качество соединения оценивают по плотности (испытания на герметичность), степени развальцовки, отсутствию трещин и зазоров. Применяют гидравлические и пневматические испытания, визуальный и измерительный контроль, ультразвуковую дефектоскопию. Важна чистота поверхностей: наличие окалины, масла и заусенцев снижает надёжность соединения.

Развальцовка в быту и ремонте

В слесарном деле развальцовкой часто называют расклёпывание или расширение конца трубки для создания упора под гайку — например, при изготовлении тормозных трубок автомобиля, соединений медных труб в системах отопления и водоснабжения. Для этого используют ручные развальцовщики с набором конусов под разные диаметры. Такая операция обеспечивает плотное прилегание конуса трубки к ответной поверхности штуцера и предотвращает протечки.

Смежные операции

Развальцовку не следует путать с развальцеванием в значении расклёпывания, с дорнованием (расширение отверстия проталкиванием инструмента) и с обжимом (уменьшение диаметра трубы). Все они относятся к обработке давлением, но различаются направлением деформации и назначением.

Техника безопасности

Операция связана с вращающимся инструментом и значительными усилиями. Требуются защита рук, надёжное закрепление детали, исправный инструмент и соблюдение режимов. При гидравлической и взрывной развальцовке действуют дополнительные требования по давлению и взрывобезопасности.

Источники: техническая литература по обработке металлов давлением, руководящие документы по изготовлению котлов и сосудов, справочники слесарных и монтажных работ.

Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru