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    3. 304不銹鋼無(wú)縫管軋制變形過(guò)程研究

      一個(gè)世紀(jì)以來(lái),許多學(xué)者已經(jīng)對(duì)304不銹鋼無(wú)縫管軋制過(guò)程的三個(gè)主要變形階段:穿孔、連軋和定(減)徑進(jìn)行了大量的研究,并取得了一定的成果。

      管坯穿孔是熱軋304不銹鋼無(wú)縫管生產(chǎn)工藝流程中的第一道變形工序,也是最重要的變形工序。從1885年曼內(nèi)斯曼兄弟發(fā)明斜軋穿孔工藝算起,斜軋穿孔工藝已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一百多年的發(fā)展。一百多年來(lái),相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行了大量的研究,先后經(jīng)歷了理論研究、實(shí)驗(yàn)?zāi)M到有限元模擬幾個(gè)階段。隨著計(jì)算機(jī)和有限元技術(shù)應(yīng)用的日益成熟,現(xiàn)在有限元分析法已經(jīng)被廣泛用于斜軋穿孔過(guò)程的研究之中,和理論研究和實(shí)驗(yàn)?zāi)M相比,其精度較高。穿孔三維孔型軋制自身所特有的復(fù)雜性,用傳統(tǒng)的以表象為主的研究不可能徹底描述金屬的流動(dòng)規(guī)律、流動(dòng)場(chǎng)的分布,因此,開展三維有限元分析,在理論上克服了各種工程算法的多方面假設(shè)問(wèn)題,在理論上較為準(zhǔn)確地解決了問(wèn)題。國(guó)內(nèi)許多學(xué)者也通過(guò)有限元方法對(duì)穿孔過(guò)程進(jìn)行了研究,分析了穿孔過(guò)程金屬流動(dòng)的復(fù)雜現(xiàn)象,優(yōu)化了穿孔工藝。

      PQF軋管機(jī)問(wèn)世以來(lái),一些學(xué)者也進(jìn)行了一定的研究。德國(guó)的Peter Thieven使用剛塑性有限元計(jì)算方法,對(duì)在PQFMPM連軋管機(jī)上的軋制過(guò)程進(jìn)行了比較。對(duì)高延伸率的軋件進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的MPM連軋管機(jī)產(chǎn)生裂紋和縮徑軋制缺陷的原因是輥縫處存在較大的縱向拉應(yīng)力,而PQF連軋管機(jī)由于變形均勻,一般不會(huì)出現(xiàn)裂紋和縮徑缺陷。國(guó)內(nèi)一些學(xué)者針對(duì)PQF連軋過(guò)程進(jìn)行了三維彈塑性大變形有限元分析,建立了相應(yīng)的各種分析模型,模擬了變形過(guò)程與寬展、壁厚變化規(guī)律,提出了改善軋輥和芯棒磨損的方法。但是,用于工業(yè)生產(chǎn)的PQF連軋管機(jī)向世至今僅有十多年的時(shí)間,其技術(shù)正處在不斷發(fā)展和完善之中,還需要進(jìn)一步探索和解決一系列問(wèn)題。由于技術(shù)、工藝和裝備的創(chuàng)新性、先進(jìn)性和復(fù)雜性,目前關(guān)于PQF軋管工藝的研究還不夠充分。

      和穿孔和連軋(溫度較高、變形較大,屬于鋼管的粗軋階段)相比,定徑和減徑溫度較低、變形較小,屬于鋼管的精軋階段。由于定徑工藝比較簡(jiǎn)單,所以研究工作主要集中在減徑工藝上,尤其是張力減徑工藝。許志強(qiáng)、于輝、周偉鵬等開發(fā)了鋼管減徑過(guò)程三維剛塑性有限元程序,分析了鋼管減徑過(guò)程的變形規(guī)律。

      以上對(duì)鋼管軋制變形過(guò)程的研究,主要針對(duì)的是某一軋制工序,如穿孔、連軋或定(減)徑,沒(méi)有對(duì)鋼管整個(gè)軋制過(guò)程的全面研究,也沒(méi)有基于目前最先進(jìn)的PQF工藝來(lái)研究鋼管的整個(gè)軋制變形過(guò)程,而且絕大多數(shù)研究也沒(méi)有考慮形變、相變的交互作用及其對(duì)微觀組織演變的影響。所以基于PQF工藝對(duì)304不銹鋼無(wú)縫管整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的軋制變形、冷卻相變和微觀組織演變規(guī)律進(jìn)行全面、深入的研究顯得非常必要和重要。

      文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無(wú)縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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