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無縫鋼管管坯斜軋穿孔時(shí)金屬的附加變形——周向剪切變形和扭轉(zhuǎn)變形

   2019-10-22 和平33
核心提示:而當(dāng)無縫鋼管管坯進(jìn)人到穿孔段,在軋輥和頂頭的共同作用下,管坯的減徑減壁量很人,其扭轉(zhuǎn)變形急劇增加。隨著管坯進(jìn)入均壁段和轉(zhuǎn)圓段,其扭轉(zhuǎn)變形的程度隨之減小。
       周向剪切變形

周向剪切變形是指無縫鋼管管坯的內(nèi)、外層金屬沿管坯圓周方向所產(chǎn)生的相互剪切變形,如圖4-8所示。

 

微信截圖_20190727144404 

 

它是因?yàn)楣芘?毛管)從中心到表面(從內(nèi)壁到外壁)的各層金屬沿周向的流動(dòng)速度不一致所造成的。從穿孔變形區(qū)中的試樣橫截面圖可以看出,沿牲個(gè)穿孔變形區(qū),金屬發(fā)生周向剪切變形的程度有很大的差別.表現(xiàn)為:在穿孔準(zhǔn)備區(qū)(I區(qū)),即實(shí)心坯軋制階段,周向剪切變形主要發(fā)生在管坯的表面層,且表面層金屬在周向的流動(dòng)方向和軋輥的旋轉(zhuǎn)方向是一致的,它使金屬纖維發(fā)生了彎曲。當(dāng)管坯進(jìn)人穿孔區(qū)(II區(qū))之后,毛管的內(nèi)、外層金屬均發(fā)生了很大的周向剪切變形。并且,隨著毛管管壁變形程度的加大,金屬纖維的彎曲程度也加大,說明周向剪切變形增大。周向剪切變形是造成毛管縱裂、折疊和分層的主要原因之一。

扭轉(zhuǎn)變形

管坯在斜軋穿孔過程中,還會(huì)產(chǎn)生金屬的扭轉(zhuǎn)變形,它是因?yàn)樽冃螀^(qū)中的管坯各截面的角速度不一致,管坯和軋輥之間運(yùn)動(dòng)速度不協(xié)調(diào)、變形相互矛盾所引起的。

金屬的扭轉(zhuǎn)變形在生產(chǎn)中很容易觀察到。譬如,當(dāng)管壞的外表面沿長度方向有一直線形折疊或直線形裂紋時(shí),穿孔后直線形折疊變成了大螺旋形外折,直線形裂紋變成了螺旋狀裂紋。又如,當(dāng)加熱管坯存在陰陽面時(shí),穿孔過程中管坯外表面的陰陽面會(huì)使穿孔后的毛管呈現(xiàn)大螺旋形分布的一條“黑帶”。這些都是由于金屬的扭轉(zhuǎn)變形所造成的。

管坯在穿孔變形區(qū)中金屬扭轉(zhuǎn)變形示于圖4-9。

 

微信截圖_20190727144404 

 

由圖4-9可以看出,在軋制實(shí)心坯階段(咬人段),金屬的扭轉(zhuǎn)變形很小。而當(dāng)無縫鋼管管坯進(jìn)人到穿孔段,在軋輥和頂頭的共同作用下,管坯的減徑減壁量很人,其扭轉(zhuǎn)變形急劇增加。隨著管坯進(jìn)入均壁段和轉(zhuǎn)圓段,其扭轉(zhuǎn)變形的程度隨之減小。

 

 
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