高强度大口径无缝钢管锥形穿孔工艺研究

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1、ABSTRACT中文摘要随着科学技术的发展，对高强度大口径无缝钢管的需求量越来越大，对无缝钢管的品种、规格的需求也越来越广。就目前国内外生产无缝钢管现状来讲，斜轧穿孔是热轧无缝钢管生产的第一道变形，该道变形生产出的毛管质量好坏对其后续轧制流程的进行有着重要影响。锥形穿孔机能穿高合金难变形的金属，穿孔效率高，延伸系数大，穿出毛管质量好，近些年得到较快的发展和越来越广泛的应用。本文在总结无缝钢管穿孔技术研究现状的基础上，结合实际生产经验和数据，对高强度大口径无缝钢管锥形穿孔的变形机理和穿孔工艺进行了研究，主要包括以下内容：（1）根据高强度大口径无缝钢管的

2、变形特点，对高强度大口径无缝钢管锥形穿孔工艺进行研究。（2）在研究高强度大口径锥形穿孔变形特点的基础上，建立高强度大口径锥形穿孔数学模型，推导出高强度大口径无缝钢管锥形穿孔变形工具和工艺参数的计算方法。（3）开发高强度大口径锥形穿孔机变形工具计算软件和锥形穿孔机工艺调整参数计算软件。可以大大简化锥形穿孔工艺设计的过程，缩短了设备与工艺调整时间，降低设计过程中人为产生错误的可能性，提高了工艺参数设计的可靠性。（4）应用ANSYS-LS/DYNA软件对锥形穿孔过程进行数值模拟，研究高强度大口径无缝钢管锥形穿孔过程的变形特点以及锥形穿孔调整参数的改变对穿孔

3、过程的影响。综上所述，本文将锥形变形过程的理论研究与现代钢管生产实际相结合，研究了高强度大口径无缝钢管锥形穿孔过程的变形机理，编制了锥形穿孔变形工具和调整参数的计算软件，并对锥形穿孔过程进行了数值模拟，为高强度大口径无缝钢管锥形穿孔工艺的研究提供了理论基础和现实指导。关键词：锥形穿孔；工艺参数；变形机理；软件；数值模拟高强度大口径无缝钢管锥形穿孔工艺研究ABSTRACTAlongthedevelopmentofpetroleumindustry,thequantityofseamlesssteeltubeandtherequesttotheassor

4、tmentandspecificationbecomelarge.Basedontheexistingsituationoftheproducingofseamlesssteeltubeinandoutofabroad,Itisthefirstdeformationofhotrollingseamlesssteeltubeproduction,thetubequalitystandorfallproducedbythisdeformationhasalargeeffecttofollow-uprollingprocess.Conepiercecanp

5、unchdifficultdeformationmetal,whichhasthecharacteristicofhighefficiencypunch,largeelongationmodulus,highqualitytube,whichhasafastdevelopmentandwidelyusedinrecentyears.Onbaseofsumminguptheexistingsituationofsteeltubepiercetechniqueandcombinedwiththeproducingexperienceanddata,rea

6、chedthedeformationmechanismandprocessofpierce,including:(1)Accordingtothedeformationcharacteristicsofhighstrengthlargediameterseamlesssteelpipe,researchonhigh-strengthlarge-diameterseamlessconicalpiercingprocess.(2)Onthebasisofthedeformationcharacteristicsofhighstrengthlargedia

7、meterconicalperforation,establishthehighstrengthlargediameterconicalperforationmathematicalmodel,Deducedahighstrengthlarge-diameterseamlessconicalperforationdeformationtoolandprocessparametersforthecalculationmethod.(3)Usingthedataofexperimentfieldcollection,developthecalculati

8、onsoftwarefordeformingtoolsandprocessadjustparameter.A