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無縫鋼管定(減)徑時(shí)張力對(duì)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(gè)不帶芯棒的連軋管過程,為了保證連軋過程順利進(jìn)行,生產(chǎn)中要求定(減)徑機(jī)各個(gè)機(jī)架中的延伸系數(shù)和軋輥的圓周速度協(xié)調(diào)一致。
       由于無縫鋼管的荒管的定(減)徑過程是一個(gè)不帶芯棒的連軋管過程,為了保證連軋過程順利進(jìn)行,生產(chǎn)中要求定(減)徑機(jī)各個(gè)機(jī)架中的延伸系數(shù)和軋輥的圓周速度協(xié)調(diào)一致。也即,滿足定(減)徑機(jī)工作的基本條件是通過每個(gè)機(jī)架的金屬秒體積流量均為一常數(shù)Fiυi=常數(shù)(Fi和υi分別表示第i機(jī)架的鋼管橫截面面積和出口速度)。

從理論上講,在定(減)徑機(jī)各相鄰機(jī)架相互不發(fā)生任何影響的條件下,要保持定(減)徑機(jī)每個(gè)機(jī)架中單位時(shí)間內(nèi)通過的金屬流量相等是可能的。但實(shí)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(jī)架中保持理想狀態(tài)的金屬秒體積流最相等是不可能的。并且,定(減)徑機(jī)相鄰機(jī)架之間有荒管(鋼管)的聯(lián)系,彼此會(huì)發(fā)生牽制作用,各個(gè)機(jī)架隨時(shí)都有可能因軋輥的不均勻磨損和彈跳以及各種工藝參數(shù)發(fā)生變化而帶來速差并產(chǎn)生張力或推力,如果第i機(jī)架在單位時(shí)間內(nèi)所通過的金屬體積比前面的第i+1機(jī)架大,那么這種軋制過程就帶有推力;若第i機(jī)架在單位時(shí)間內(nèi)所通過的金屬體積比前面第i+1機(jī)架的小,則軋制過程就帶有張力。


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但是,對(duì)于定(減)徑機(jī)的每個(gè)機(jī)架而言,在任何瞬間都會(huì)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(dòng)改變軋輥和金屬之間的滑移來實(shí)現(xiàn)的,因此,在實(shí)際生產(chǎn)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(jī),只不過是沒有人為的在前、后兩個(gè)相鄰機(jī)架之問設(shè)定一個(gè)能產(chǎn)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(chǎn)生的張力,還是在軋輥速度的設(shè)計(jì)上人為設(shè)定定(減)徑機(jī)相鄰機(jī)架的軋輥速度差所產(chǎn)生的張力,張力的大小對(duì)荒管的定(減)徑變形和金屬的流動(dòng)都有著十分密切的關(guān)系。

當(dāng)定(減)徑機(jī)相鄰兩個(gè)機(jī)架(第i機(jī)架和第i+1機(jī)架)之間存在張力時(shí),第i+1機(jī)架會(huì)拉著第i機(jī)架變形區(qū)中的金屬發(fā)生軸向延伸,由此而增大了兩機(jī)架之問的金屬所受到的拉應(yīng)力。此拉應(yīng)力有利于抑制金屬的徑向增厚和橫向?qū)捳梗够墓馨l(fā)生減壁。與此相反,當(dāng)?shù)趇機(jī)架對(duì)第i+l機(jī)架的金屬產(chǎn)生推力時(shí),該推力會(huì)阻止第i機(jī)架的金屬發(fā)生軸向延伸,使第i機(jī)架變形區(qū)中的金屬產(chǎn)生較大的徑向和橫向變形,使荒管的管壁增厚。


 
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