無縫鋼管熱軋成形機理及控制研究

2022-10-15 04:54:04 字數 1516 閱讀 1003

2 三輥連軋有限元模型

在數值計算當中,有限元法具有十分重要作用。它會首先離散化連續的求解區域,在離散後,分析單元數值,對近似解進行求得,最後進行整體分析。在實際應用當中,傳統的計算方法難以求解很多複雜的問題,精確度較低。

而利用有限元的方法,不但能夠對各類複雜的計算問題進行解決,同時還能提高計算精度。因此,在無縫鋼管熱軋生產當中,有限元方法得到了十分廣泛的應用。由於無縫鋼管熱連軋十分複雜,在管材變形中,會有大量熱量產生。

因此,在三輥連軋有限元模型中,存在熱邊界和幾何邊界的條件。在熱連軋無縫鋼管的時候,熱交換的方式主要由熱對流、熱輻射、熱傳導等。在軋制過程中,還存在著較為複雜的軋輥、軋件摩擦問題。

具體來說,軋制速度、軋制溫度、工具表面粗糙度、金屬化學成分、金屬種類等。而剪下摩擦和庫倫摩擦,是最為常見的兩種摩擦模型。

3 連軋管寬展規律

在連軋生產中,鋼管會受到芯棒和軋輥的共同擠壓,從而將會由十分複雜的三維變形流動產生在金屬當中。壓下量最大的位置,在孔型的側壁處和底部位置,金屬的流動方向會朝著輥縫處前進[2]。而在輥縫的位置,金屬既不與軋輥接觸,同時也不與芯棒接觸,金屬狀態是自由的,因此會形成寬展在輥縫的位置上。

在軋制過程中,能否充滿孔型,或是處於欠充滿的狀態,都是由寬展程度所決定的。如果孔型過滿,將會導致容易軋折鋼管外表面,如果孔型欠充滿,將會在孔型內表面造成拉凹的情況。在各個機架出口面積方面,其準確性在很大程度上取決於計算寬展的準確性。

由此可以看出,寬展的情況能夠在很大程度上影響軋輥轉速的制定。因此,在軋制工藝的制定、無縫鋼管產品質量的控制等方面,對連軋輥寬展規律的研究,具有十分重要的意義。

4 連軋管特徵缺陷分析

在無縫鋼管熱軋生產的過程中,會有很多方面的因素對鋼管的金屬流動產生影響。在通常情況下,適當的影響因素是被允許的。但是,一旦這些影響因素超出了合理允許的範圍,將會使無縫鋼管產品出現很多不同的質量缺陷和問題。

例如,在荒管當中,產品主要存在的質量缺陷有髮紋、輥印、內直道、表面結痂、拉凹、軋折、壁厚不均勻等問題[3]。而軋制工具自身的情況、連軋管機架的裝配問題、連軋工藝的制定等方面的因素,都會對這些質量缺陷的形成產生直接的關係。因此,在實際生產過程中,為了確保荒管產品的質量,必須在合理的範圍內,對這些因素進行控制。

對於以上荒管產品中存在的質量缺陷,只有壁厚不均勻能夠直接測出,而其它方面的缺陷,無法通過試驗以外的方法進行了解,因此只能通過有限元數值模擬等其它的方法進行研究。

5 結論

在無縫鋼管熱軋成形的過程當中,會受到軋輥和芯棒的共同作用。而由於孔型具有很多方面的特點,例如軋輥線速度是變值、壓下量具有不均勻性、孔型自身的非平面性等,因此鋼管金屬具有較為複雜的流動性。採用pqf三輥連軋管機組,在無縫鋼管軋制生產過程中,能夠有效的克服鋼管壁厚不均勻、寬展規律等方面的問題,從而更好的提高無縫鋼管的產品質量。

[1]姜永正,唐華平.厚壁無縫鋼管張減過程橫向壁厚不均研究[j].北京科技大學學報,2013(02).

[2]劉山,薛建國,鄭堅敏.無縫鋼管張減過程壁厚前饋自適應控制[j].寶鋼技術,2011(03).

[3]姜澤毅,張欣欣,陳曉丹,張海燕.無縫鋼管熱軋生產線加熱爐計算機優化控制[j].工業加熱,2013(02).

熱軋無縫鋼管產品質量管理

質量管理的重要性 首先,當無縫鋼管產品滿足技術標準或客戶要求時才能以成品管的方式賣出,並向客戶保證無縫鋼管的質量和效能。當出現產品質量問題時,客戶將會根據相關法律向鋼管生產者提出索賠,致使生產企業在名譽上和經濟上受到極大的損失。其次,雖然廢品管不用向客戶提供產品質量保證,但廢品管的生產不但不能夠使企...

精密無縫鋼管和冷拔無縫鋼管的區別

1 無縫鋼管主要特點是無焊接縫,可承受較大的壓力。產品可以是很粗糙的鑄態或冷撥件。2 精密無縫鋼管是近幾年出現的產品,主要是內孔 外壁尺寸有嚴格的公差及粗糙度。二 精密無縫鋼管得特點 1.外徑更小。2.精度高可做小批量生產。3.冷拔成品精度高,表面 4.鋼管橫面積更複雜。5.鋼管效能更優越,金屬比較...

無縫鋼管知識大全

astm a333 astm a106 a53 api 5l gr.bx46 x52 q345d,q345e 1.一般用途無縫鋼管astm a53 gr.b,鋼號 sa53 b,規格 1 4 28 13.7 711.2mm 2.高溫作業用無縫鋼管astm a106 gr.b,鋼號 sa106b,規格...