從前面所作的應(yīng)力應(yīng)變分析可知,頂推式擴(kuò)管時,擴(kuò)徑段的金屬承受著軸向壓應(yīng)力、徑向壓應(yīng)力和周向拉應(yīng)力的作用。軸向壓應(yīng)力是沿坯料管軸向壓縮管壁而抑制坯料管軸向伸長的,一旦軸向壓應(yīng)力過大,就會“推壓”荒管的管壁而形成皺折。
頂推式擴(kuò)管時,坯料管的管壁受力狀況如圖5-33”所示。
從圖5-33可以看出,坯料管的擴(kuò)徑最越大,作用在頂頭錐面上的正壓力F也就越大,則軸向分力嘆軸向壓應(yīng)力)也越大。當(dāng)頂頭錐面角θ越大時,軸向分力t也越大t=F·sinθ),若:較大,則荒管發(fā)生皺折的幾率會增大。另外,頂頭表面粗糙會增大金屬軸向流動的阻力而容易造成皺折。因此,合理分配擴(kuò)徑量;優(yōu)化頂頭設(shè)計,保證坯料管的加熱質(zhì)量,提高頂頭的表面質(zhì)量并加強(qiáng)潤滑等,都能有效控制荒管產(chǎn)生皺折。
縱軋擴(kuò)管時,荒管彎曲主要是坯料管發(fā)生了不均勻變形和荒管不均勻冷卻所造成的。特別是頂推式擴(kuò)管時,荒管離開擴(kuò)徑變形區(qū)之后,由于沒有限制管體發(fā)生變形的外力作用,管休發(fā)生彎曲的情況比較突出。
預(yù)防荒管彎曲,除應(yīng)保證無縫鋼管的坯料管的壁厚均勻和加熱溫度均勻以及提高擴(kuò)管頂頭的表面質(zhì)傲外,最有效的方法是增加頂頭矯直段(定徑段)的長度。