无缝钢管张力减径过程中产生内多边形的原因分析VIP免费

·2O·鞍钢技术ANGANGTE[：卜Ⅱ_)I)GY2006年第1期总第337期无缝钢管张力减径过程中产生内多边形的原因分析马辉韩明旭(鞍钢新轧钢公司产品刺造部)摘要分析了无缝钢管在张力减径时内多边形产生的原因及影响因素．并结合现有生产工艺条件，提出减少直至消除内多边形的措施。关键词无缝钢管张力减径内多边形中图分类号：~G333．8文献标识码：A文章编号：1006—4613(2006)O1—002003AnalysisofReasonsLeadingtoInternalPolygoninSeamlessSteelPipeduringTensionReducingMaHuiHanMingxu(ProductManufactureDepartmentofAngangNewSteelCo．，Ltd．)AbstractRea~nsleadingtOinternalpolygoninsearesssteelpipewhiletensionreducingareana-lyzedandthemeasurestOreduceorevenremoveinternalpolygonareadvancedbasedOnthepremntpro-ductiontechniquecondifion~KeyWordsseaIesssteelpipetenNonreducinginternalpolygon1前言张力减径技术自1932年问世以来，经过几十年的发展，已日趋成熟，并被广泛应用于无缝钢管和焊管生产中，已经开发出采用单独传动且由计算机自动调速的张力减径机(微张力减径机结构与之相同)，从而使钢管生产达到了高产、低耗。如今的张力减径机在布置上有二辊式、三辊式和四辊式，在传动方式上有集中传动、单独传动等。由于三辊式张力减径机在变形和防止内外表面缺陷等方面有许多优越性，因此目前的张力减径机大部分采用此种布置形式。目前，国内新建的微张力减径机有1O机架、14机架及22机架3种套型。张力减径机最初是用于生产小直径薄壁管的，但后来其应用范围不断扩大。在生产3．5～5．Omm的厚壁管时，张力减径机对成品管横向壁厚质量的影响很大长期以来，对张力减径尺寸精马辉，工程师，1991年毕业于东北大学金属压力加工专业现工作于鞍钢新轧钢公司产品制造部(114021)。度的研究多以研究钢管的纵向壁厚不均问题为主，包括纵向壁厚不均的形成机理及控制措施等，而对张力减径过程中产生内多边形的研究却不多。而在实际生产中，内多边形的产生对钢管壁厚精度的影响是不可忽略的。2钢管减径时内多边形产生原因减径时，钢管外径因受到压缩而减小，其减小量可用钢管平均直径的减小量表示。外径减小意味着钢管外向周长减小，按照金属流动规律，金属必然向另外两个方向流动——在纵向产生延伸，在径向(即壁厚方向的自由内表面)产生增厚。减径时，如轴向张力较大，或轧制很厚的钢管，就可能产生壁厚减薄。实际上，减径时沿钢管孔型周边壁厚的变化是不均匀的。减径管的内多边形就是由于减径时沿孔型周边金属径向流动不均匀及相邻两机架孔型的辊缝相互交替所引起的。二辊减径机管壁增厚的不均匀分布如图1所维普资讯http://www.cqvip.com马辉韩明旭无缝钢管张力减径过程中产生内多边形的原因分析。围1二辊减径机管壁增厚的不均匀分布从图1可以看出，沿孔型周边的管壁增厚以辊缝处为最大，顶部最小。单机轧制后，沿孔型1／4周长上的管壁增厚分布见图2a所示。图中为原始壁厚；△s最大为最大增厚量；ASl,~、为最小增厚量。由于轧机孔型相互呈垂直布置，其辊缝位置是相互交替的，因此，第二架辊缝相当于第一架孔型顶部的位置。第二架轧制后钢管的壁厚分布见图2b所示。图中位于45。方向处的壁厚最薄，在顶部和辊缝方向的壁厚最厚，结果钢管断面上呈方形，即称内方(见图3)。(a)单机轧制后(b)第二架~LSJl后图2沿1／4周长的管壁增厚分布i架孔型国3二辊张力减径机的内方(二辊)同理，当使用三辊张力减径机时，钢管内圆呈现内六角形，当钢管的壁厚系数(S／D)大，即相对直径而言管壁较厚时，此现象更为严重。内六角形有两种形式(如图4所示)，a型的特征是对应于辊缝和孔型顶部处的管壁较薄，处于内六角的顶点；b型的特征与之相反，对应于辊缝和孔型顶部处的管壁较厚。这是由于在孔型中纵轧减径时，沿孔型周向压力分布不均匀所致。a型b型图4三辊减径机钢管的内六角形钢管在孔型宽度上的高度压缩量不均，导致孔型不同部位的增厚量不同。在顶部高度压下量最大，变形时的接触弧长单位压力也比辊缝处大，所以轴向摩擦力也大，促使金属轴向流动，导致顶部壁厚增加较少。反之亦然。当张力较小时，壁厚变...