一、引言
無(wú)縫鋼管作為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中不可或缺的材料,其生產(chǎn)過(guò)程中的張減工藝對(duì)鋼管的壁厚分布有著顯著影響。張力減徑(簡(jiǎn)稱張減)是無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中的關(guān)鍵工藝,通過(guò)在各機(jī)架間建立適當(dāng)?shù)膹埩?lái)實(shí)現(xiàn)鋼管的減徑和減壁。本文旨在探討無(wú)縫鋼管張減過(guò)程中張力對(duì)壁厚分布的影響,為優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提高鋼管質(zhì)量提供理論依據(jù)。
二、無(wú)縫鋼管張減過(guò)程概述
無(wú)縫鋼管的張減過(guò)程是一個(gè)空心體連軋的過(guò)程,涉及多個(gè)機(jī)架和復(fù)雜的工藝參數(shù)。在此過(guò)程中,鋼管在高溫下被軋制成符合成品外徑和壁厚尺寸要求的鋼管。張減工藝的主要目的是在保持鋼管外徑精度的同時(shí),實(shí)現(xiàn)鋼管壁厚的均勻分布。
三、張力對(duì)壁厚分布的影響
張力分布不均導(dǎo)致壁厚不均
在張減過(guò)程中,鋼管表面張力沿周向分布不均會(huì)導(dǎo)致壁厚分布不均。當(dāng)鋼管線速度小于軋輥線速度時(shí),后滑區(qū)產(chǎn)生附加軸向拉應(yīng)力,使得輥縫區(qū)域摩擦力方向與軋制方向相同。這種摩擦力分布不均會(huì)使鋼管在減徑過(guò)程中產(chǎn)生不均勻的變形,進(jìn)而導(dǎo)致壁厚分布不均。
張力系數(shù)對(duì)壁厚的影響
張力系數(shù)是張減過(guò)程中的重要參數(shù),它直接影響鋼管的壁厚。合理的張力系數(shù)設(shè)置可以確保鋼管在減徑過(guò)程中保持均勻的壁厚分布。根據(jù)參考文章3的研究,采用冪函數(shù)分配通式進(jìn)行工作機(jī)組減徑率的設(shè)計(jì)和引入徑壁比確定張力系數(shù)的方法,可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)鋼管經(jīng)過(guò)張力減徑機(jī)組各機(jī)架后的直徑和壁厚。這表明張力系數(shù)的精確控制對(duì)實(shí)現(xiàn)壁厚均勻分布具有重要意義。
張力減徑過(guò)程中的溫度影響
鋼管溫度分布對(duì)張減過(guò)程中壁厚分布的影響巨大。鋼管溫度周向分布不均會(huì)導(dǎo)致金屬向溫度較高區(qū)域流動(dòng),形成壁厚周向分布不均。因此,在張減過(guò)程中需要控制鋼管的加熱溫度和冷卻速度,以確保鋼管溫度分布的均勻性。
四、優(yōu)化措施與建議
優(yōu)化孔型設(shè)計(jì)
根據(jù)鋼管張減過(guò)程中金屬流動(dòng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)合理的孔型以改善溫度周向分布的均勻性,消除鋼管內(nèi)六方缺陷。優(yōu)化后的孔型可以提高鋼管的壁厚均勻性。
精確控制張力系數(shù)
通過(guò)精確控制張力系數(shù),確保鋼管在減徑過(guò)程中保持均勻的壁厚分布。同時(shí),根據(jù)鋼管的來(lái)料尺寸和成品尺寸,合理選擇機(jī)架數(shù)和每機(jī)架的減徑率,以實(shí)現(xiàn)*優(yōu)的壁厚分布。
加強(qiáng)溫度控制
在張減過(guò)程中加強(qiáng)溫度控制,確保鋼管溫度分布的均勻性。通過(guò)控制加熱溫度和冷卻速度,減少溫度對(duì)壁厚分布的影響。
五、結(jié)論
無(wú)縫鋼管張減過(guò)程中張力對(duì)壁厚分布具有顯著影響。通過(guò)優(yōu)化孔型設(shè)計(jì)、精確控制張力系數(shù)和加強(qiáng)溫度控制等措施,可以有效改善鋼管的壁厚分布均勻性,提高無(wú)縫鋼管的產(chǎn)品質(zhì)量。