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无缝钢管的斜轧时的应力与变形

2019/3/11 11:03:06


    无缝钢管的斜轧方法已在无缝钢管的生产过程中得到广泛应用,它除了用在穿孔这个主要工序之外,还用在轧管、均整、定径、延伸、扩径和旋压等基本工序中。目前生产中所用的无缝钢管的斜轧机有二辊和三辊两种系统。它们使用于上述各工序时,虽然生产方式不同,但轧制过程运动学基本相同,而变形区的应力状态则有本质区别。
    无缝钢管的斜轧与纵轧和横轧不同之处主要表现在金属的流动上。纵轧时金属流动的主要方向与轧辊表面的运动方向相同.横轧时金属的流动方向垂直于变形工具的运动方向.无缝钢管的斜轧则处于纵轧与横轧之间,变形金属的流动方向与变形工具轧辊的运动方向成一角度,金属除了前进运动外,还有绕本身轴线之转动,作的是螺旋前进运动。所以无缝钢管的斜轧过程的运动学与受力分析比纵轧过程要复杂很多。另外,钢管在无缝钢管的斜轧时一般都有顶头(或芯棒),使被轧金属受一轴向力的作用,这又使无缝钢管的斜轧时变形金属的受力状态复杂化。
    无缝钢管的斜轧方法最早应用在穿孔方, 19世纪德国曼内斯曼利用两个桶形轧辊和支撑在两个轧辊中间的顶头实现了穿孔,这种桶形轧辊的穿孔机已在无缝管生产中被广泛应用。这种方法的其他两个变种是盘形轧辊(斯蒂菲尔)和锥形轧辊,
    不管轧辊的形式如Of,在穿孔过程中轧件的中心都可能出现孔腔现象。孔腔的出现和孔腔的继续扩张,是产生毛管内部缺陷(裂纹、折疤等)的主要原因。这些缺陷在后续的轧管、减径、扩径等工序中不但难于消除,而且还会进一步扩大,甚至导致金属的完全破坏。由于孔腔的出现,对一些低塑性的难变形金属 ,不能采用大变形m,限制了对它们的可穿性,因此决定了二辊系统生产方式的有效范围,

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