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無縫鋼管定(減)徑時張力對金屬變形的影響

   2019-10-28 和平23
核心提示:由于無縫鋼管的荒管的定(減)徑過程是一個不帶芯棒的連軋管過程,為了保證連軋過程順利進行,生產中要求定(減)徑機各個機架中的延伸系數和軋輥的圓周速度協調一致。
       由于無縫鋼管的荒管的定(減)徑過程是一個不帶芯棒的連軋管過程,為了保證連軋過程順利進行,生產中要求定(減)徑機各個機架中的延伸系數和軋輥的圓周速度協調一致。也即,滿足定(減)徑機工作的基本條件是通過每個機架的金屬秒體積流量均為一常數Fiυi=常數(Fi和υi分別表示第i機架的鋼管橫截面面積和出口速度)。

從理論上講,在定(減)徑機各相鄰機架相互不發生任何影響的條件下,要保持定(減)徑機每個機架中單位時間內通過的金屬流量相等是可能的。但實際上,由于要精確地選擇所需的軋輥速度和金屬延伸率存在一定的困難,因此,要想在所有的機架中保持理想狀態的金屬秒體積流最相等是不可能的。并且,定(減)徑機相鄰機架之間有荒管(鋼管)的聯系,彼此會發生牽制作用,各個機架隨時都有可能因軋輥的不均勻磨損和彈跳以及各種工藝參數發生變化而帶來速差并產生張力或推力,如果第i機架在單位時間內所通過的金屬體積比前面的第i+1機架大,那么這種軋制過程就帶有推力;若第i機架在單位時間內所通過的金屬體積比前面第i+1機架的小,則軋制過程就帶有張力。


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但是,對于定(減)徑機的每個機架而言,在任何瞬間都會遵守金屬體積流量方程,而且是通過張力(或推力)的作用自動改變軋輥和金屬之間的滑移來實現的,因此,在實際生產中,真正的無張力或無推力的定(減)徑過程是不存在的。人們所說的無張力定(減)徑機,只不過是沒有人為的在前、后兩個相鄰機架之問設定一個能產生張力的速差來“制造”張力而已。在定(減)徑過程中,無論荒管是因變形條件變化而產生的張力,還是在軋輥速度的設計上人為設定定(減)徑機相鄰機架的軋輥速度差所產生的張力,張力的大小對荒管的定(減)徑變形和金屬的流動都有著十分密切的關系。

當定(減)徑機相鄰兩個機架(第i機架和第i+1機架)之間存在張力時,第i+1機架會拉著第i機架變形區中的金屬發生軸向延伸,由此而增大了兩機架之問的金屬所受到的拉應力。此拉應力有利于抑制金屬的徑向增厚和橫向寬展,使荒管發生減壁。與此相反,當第i機架對第i+l機架的金屬產生推力時,該推力會阻止第i機架的金屬發生軸向延伸,使第i機架變形區中的金屬產生較大的徑向和橫向變形,使荒管的管壁增厚。


 
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