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無縫鋼管的荒管進行無張力定徑時的金屬變形特點

   2019-10-28 和平9
核心提示:一般來講,無張力定徑機的相鄰機架之間因軋制條件發生變化而產生的張力或推力都是比較小的。因此,金屬在發生軸向延伸的同時,存在著比較嚴重的徑向增厚和寬展變形,無縫鋼管的管壁是增厚的。
       一般來講,無張力定徑機的相鄰機架之間因軋制條件發生變化而產生的張力或推力都是比較小的。因此,金屬在發生軸向延伸的同時,存在著比較嚴重的徑向增厚和寬展變形,無縫鋼管的管壁是增厚的。并且,荒管在無張力定徑時,決定鋼管壁厚變化的主要因素是減徑程度(D/D0值)、荒管的幾何因素S0/D0值(D0, S0分別為荒管的直徑和壁厚,D為定徑后的鋼管直徑)和孔型形狀,同時,它還與材料的性質包括鋼種、溫度、加工硬化程度等有關。

圖6-2所示為存在熱變形加工硬化的荒管在無張力定徑時鋼管壁厚的變化曲線。分析圖6-2中的曲線可以看出:S0 /D0< 0. 1的薄壁鋼管,在任何減徑量下,其管壁都是增厚的;而當鋼管的管壁很厚時,即S0 /D0>0.35時,在任何減徑量下,其管壁永遠是減薄的。只有當S0/D0在0.1-0.35范圍內,鋼管的壁厚才隨減徑量大小的變化而變化(增厚或變薄)。顯然,在這當中存在一個臨界變形量,在臨界變形量下,鋼管的管壁保持不變。它說明金屬發生的徑向變形和橫向寬展而增厚管壁的金屬,與所發生的軸向延伸而減薄鋼管管壁的金屬體積相等。換言之,金屬沿徑向向鋼管管內流動的阻力增大到這樣一種程度,即其直徑上減小的金屬體積只向其軸向流動—延伸。

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從圖6-2還不難看出,在無張力定徑條件下,當荒管的減徑最較小時,因金屬軸向流動的阻力達到了不能使其直徑上壓下的所有金屬都向其軸向流動的程度,部分壓下的金屬沿其徑向向內流動,引起鋼管的管壁增厚。并且,鋼管壁厚的增加量隨著變形程度的增大(在一定范圍內)而增大。這是因為變形量的增大,使得變形區的長度增加,其結果是帶來了金屬軸向流動阻力的進一步增大.造成鋼管的管壁繼續增厚,但是在金屬變形最增大的同時,金屬沿其徑向向內流動的阻力也在增大,且增大的速度比金屬沿軸向流動的阻力增大的速度更快,所以,盡管鋼管的管壁還在增厚,但增厚的趨勢有所減弱。當到達某一變形程度時,金屬沿其軸向流動的阻力和徑向向內流動的阻力達到了平衡,曲線出現了極大點,表明鋼管的管壁增加量達到了最大值。如果再繼續增大金屬的變形程度,鋼管的管壁不再繼續增厚,甚至會出現管壁減薄的現象。這可解釋為在這種變形量條件下,金屬沿其徑向向管內流動的阻力增大,比向其軸向流動的阻力更大一些,變形的金屬不再流向鋼管的管壁而發生軸向的延伸,鋼管的壁厚不再增厚甚至發生減壁變形。

由上述分析不難得出以下結論:荒管在無張力定徑時,直徑上壓下的金屬主要向軸向流動。僅只有一部分金屬沿其徑向向管內流動,流動量的大小主要決定于上述兩個方向對金屬流動的阻力大小。在大多數情況下,金屬沿軸向流動的阻力總是大于金屬向管內流動的阻力,所以,無縫鋼管的管壁都是增厚的。只有在定徑厚壁鋼管時,才有可能出現鋼管的管壁保持不變或減薄的現象。

 
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