【摘 要】
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随着我国现代工业的不断发展,无缝钢管在石油、核电、汽车、航空等行业的应用变得越来越广泛,需求量也是逐年提升。随着竞争的日益激烈,对于无缝钢管的质量水平要求也越来越高。在无缝钢管张力减径过程中,钢管经常会产生青线、结疤、内六方、管端增厚、轧折等缺陷,极大影响了成品管的质量。目前关于青线的研究内容相对较少,主要以对实际生产过程中出现的个别青线情况进行分析与总结,缺乏系统的探究,因此采用有限元方法对青线
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随着我国现代工业的不断发展,无缝钢管在石油、核电、汽车、航空等行业的应用变得越来越广泛,需求量也是逐年提升。随着竞争的日益激烈,对于无缝钢管的质量水平要求也越来越高。在无缝钢管张力减径过程中,钢管经常会产生青线、结疤、内六方、管端增厚、轧折等缺陷,极大影响了成品管的质量。目前关于青线的研究内容相对较少,主要以对实际生产过程中出现的个别青线情况进行分析与总结,缺乏系统的探究,因此采用有限元方法对青线的产生的原因和形成机理进行探究具有重要的实际意义。本文首先基于金属变形力学,介绍了基本的张力减径理论和基本的工艺参数计算方法。推导出经过14机架张力减径过程后得到尺寸为(?)88.90mm×6.45mm的成品管所需要的荒管尺寸,以及经过各个机架时的直径、壁厚、张力分布等工艺参数,为后文的研究打下了基础。其次,建立了14机架张力减径机组有限元模型,同时缩短机架间距建立了张力减径机组缩微模型。使用DEFORM进行仿真,从壁厚分布、等效应力分布、等效应变分布等方面对比了标准机架间距的张力减径机组模型与缩微模型之间的仿真结果,确定了张力减径机组缩微模型的适用范围。在保证计算结果准确性的基础上,为了加快计算速度,选择机架间距为150mm的缩微模型作为后续研究使用的模型。最后,通过设置变量的方法,对轧辊的轴向偏移、机座装配中心线误差、轧辊圆角误差等因素对于青线的影响进行探究。通过对经过各个机架钢管表面青线形貌方面进行测量,分析青线变化规律和形成机理。发现三种因素均可以在钢管的表面产生青线,轧辊的轴向偏移、机座中心线装配误差会产生错位型青线,轧辊圆角过小会产生划伤型青线。
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