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無縫鋼管的荒管進行張力減徑時的金屬變形特點

   2019-10-28 和平25
核心提示:無縫鋼管的荒管進行張力減徑時,在相鄰機架之間,通過設定其前、后兩架中的軋輥速差,使之產生張力,可改變變形區中金屬的應力狀態,提高金屬沿軸向流動的應力值。
       無縫鋼管的荒管進行張力減徑時,在相鄰機架之間,通過設定其前、后兩架中的軋輥速差,使之產生張力,可改變變形區中金屬的應力狀態,提高金屬沿軸向流動的應力值。所以,采用張力減徑機對荒管進行減徑有利于金屬的軸向延伸變形,抑制金屬的橫向寬展。當張力較大時,鋼管的管壁不但不會增厚,反而會減薄,甚至會將管壁拉破。

人們習慣用平均張力系數來描述張力減徑機的張力大小對金屬流動的影響,尤其是對鋼管壁厚變化的影響。

張力系數zi表示張力減徑機兩個相鄰機架之間的金屬所受的軸向應力σ1i與金屬的平面變形抗力Ki之比值.即:

微信截圖_20190819155108 

張力系數的大小直接影響著荒管的減壁率。由金屬流動基本方程式可知,平均張力系數應介于0.1~0.8之間。在一定的條件下,當>0.5時,荒管的管壁會發生減薄;當在0.34~0.5之間,荒管的管壁不發生變化;當≤0.33時,荒管的管壁會出現增厚。

由此可見,為了強化減徑過程,獲得薄壁的成品無縫鋼管,荒管在進行張力減徑時,應采用盡可能大的張力。而張力系數的最大值主要取決于軋輥的曳人能力和荒管的斷裂條件。過大的張力系數會造成荒管在軋輥上打滑或不咬入,并且也可能使荒管產生拉裂。但是,張力系數太小時,張力減徑機單機架減徑率、總減徑率和減壁率又會大打折扣。實際生產中最大張力系數Zmax宜在0.65-0.85之間,當軋制的荒管溫度高且管壁薄時則取下限值。

張力減徑機各機架張力系數分配的原則是:人口機架的張力系數較小;沿出口方向,隨著機架數目的增加而張力系數逐漸增大;在中間的一架或數架,張力系數達到峰值;然后張力系數又逐步降低直至為零。如圖6-3所示。

微信截圖_20190819155603 

目前要精確計算張力減徑機可提供的最大張力系數Zmax是困難的,它與拉應力和平均張力系數以及荒管的壁厚有關。張力相同時,荒管的管壁越厚,所得到的拉應力和平均張力系數就越小。單機架的減徑率越大,機架數目越多,則荒管的徑壁比越大,機組可提供的平均張力系數也就越大。

表6-1的統計值可供三輥式微張力定(減)徑機在選擇張力系數時參考。

微信截圖_20190819155846 

 

    圖6-3示出了張力減徑機各架張力系數Zi的理想分配方案。按照這個方案,大部分的機架以最佳的Zi值運行,僅有少數幾個入口和出口機架的Zi較小。

 
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