弯管壁厚变化的样品金相简化分析图像显微镜
弯管变形缺陷限制的工程弯曲成形极限
如前所述，管材弯曲成形极限除去受到破坏性失效的限制外，还受到
各种弯曲质量的约束。对于各种用途的弯管构件，根据它们的使用要求，
当弯曲质量或缺陷超过规定变形指标时，同样视为已经达到了成形极限，
并将此称为工程弯曲成形极限。生产中，除去卸载回弹可再次补弯至达标
以外，这类弯曲缺陷主要包括弯管壁厚变化和横截面扁化畸变程度。
弯管壁厚变形对工程弯曲成形极限的制约
弯管局部的壁厚变化是管材整体弯曲变形的必然结果，对其使用性能和
安全可靠性来说是至关重要的；但由于管材横截面具有周向封闭的结构，
使得如何对弯管壁厚迸行菲破坏性检验的问题至今没有得到解决。现行通
钢球的粗略检验方法，因弯管局部变薄时导致内径增大而对管壁厚变化检
测没有实质性意义，因此，目前只能在弯管壁厚变化分析的基础之上，通
过计算并经试验验证的方法，来近似判定弯管壁厚变化及其对弯曲成形工
程极限的影响。
弯管壁厚变化的简化分析
管材弯曲是一个非常复杂的变形过程，弯管外凸侧在环形封闭结构的
支撑下产生管中心方向呈自由状态的弯曲变形，管壁沿弯曲线伸长，壁厚
变薄；而内凹侧受弯模凹槽型面的刚性支撑和材料连续性约束切向缩短，
材料沿管壁内面堆积凸起使壁厚增厚。由此可见，管材切向弯曲的变形行
为，需要靠外凸侧壁厚减薄和内凹侧壁厚增厚来平衡。因此，研究弯管的
壁厚变化及其规律性，对于加深认识管材弯曲成形机理及成形极限非常重
要。
弯管壁厚变化对相对弯曲半径的制约
既然诸多行业对于弯管壁厚均有明确规定，那么超过规定指标的弯管
就将被视为废品。这种情况下，如果管材材质、尺寸规格及弯曲工艺不能
更换，唯一可以改变的就是设法减小弯曲变形程度，即改变相对弯曲半径
来获取壁厚合乎设计和使用要求的弯管产品。这样的试错弯曲现象，显然
不符合现代化生产规律和塑性加工精确化技术的发展要求。如果能够预测
到管材弯曲变形后的壁厚变化，在管线设计和工艺设计阶段就考虑到管壁
厚变薄问题，可减少试错弯曲所造成的大量人力、物理和时间浪费，并促
进管材弯曲技术科学化发展。
弯管最外凸侧是管壁厚变薄的最严重区域，所以，上述近似计算得出
的最外凸侧平均管壁厚有其使用价值。
