张力减径内六方成因分析及解决方法.pdf

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1、·机械研究与应用·2012年第3期(总第119期)经验交流张力减径内六方成因分析及解决方法罗登高(衡阳华菱钢管有限公司，湖南衡阳421001)摘要：分析了无缝钢管在张力减径时内六方产生的原因及影响因素，重点分析了温度不均匀对内六方的影响，并结合现有工艺条件提出多种减少直至消除内多边形的措施。关键词：无缝钢管；张力减径；内六方中图分类号：TH12文献标识码：B文章编号：1007—4414(2012)03—0145—02CausesanalysisforinternalhexagonalshapeofsteeltubeandLuoDeng—-gao(H

2、engyangsteeltubeCo．，Ltd，HengyangHunan421001China)Abstract：Reasonsleadingtointemalpdygonofseamlesssteelpipeintensionreducingprocessareanalyzed．Especiallytheinfluenceoftemperaturenonuniformityismainlyanalyzed．Measurestoreduceevenremoveinternalpolygonareputforwardbasedonthepresen

3、tprocessconditions．Keywords：se~wu]esssteeltube；stretchreducing；internalhexagonalshape1引言3张力减径过程中的传热分析张力减径作为热轧无缝钢管生产的最后一道热文献[1]中，作者通过分析轧辊对钢管的压力沿变形工序，该工艺的目的是应用相互紧靠机串列的轧周向分布不均，钢管经多机架不均匀变形的积累，形机机架使钢管进行连续加工，在加工时通过适当的轧成内六方¨]。这里主要分析钢管温度分布不均匀制序列使钢管外径递减(轧辊如图1所示)，同时利对内六方的影响。用该机架序列中辊速比率的

4、可变调节，使钢管壁厚按由于接触传热的复杂性，一般将接触传热用经验预定变化。该工序还可消除前道工序(如穿孔、连轧公式qi=h{(T一)表示，等式中qj为接触换热热等)轧制过程中造成的荒管外径不一(同一根或同一流，hi为等效接触导热系数，影响接触换热的所有因批)，以提高热轧成品管的外径精度和圆度。但根据素都通过该系数考虑，为钢管表面温度，为与钢目前的生产情况，该工艺存在先天缺陷，即：加工后钢管接触的轧辊表面温度。管内孔并不是所希望的圆，而是一种内多边形，近似考虑钢管张力减径时，接触压力变化很大，而轧于正六边形，简称为“内六方”。辊、钢管的表面粗糙度以及

5、环境气体或介质可认为统计意义上的不变，这样对于具体的轧制过程，可以认2内六方的形成原因、为接触传热过程仅受接触压力的影响，即接触换热系产生内六方的直接原因是钢管在张减过程中，沿数仅是接触压力的函数J，根据经验得出：钢管孔型周边壁厚的变化是不均匀的。减径管的内j=^0+jPj六方是由减径时沿孔型周边金属径向流动不均匀及其中：P为接触压力；。，k；均为常数。相邻两机架孔型的辊缝相互交替所引起的。某钢管由三辊减径特点可知，辊顶处接触压力最大，到厂在生产48．3×9．5的成品管时内六方较严重，如图辊缝处逐渐减小，将和视为常数，则接触换热热1所示。流密度qi

6、与接触压力成线性正相关。由图2分析可知，在辊顶与辊缝正中间，即3O。方向q；最小，这是造成钢管横向温度不均的原因之一。由以上可知，热流密度呈抛物线分布，即辊缝处和辊顶处最大(长)，3O。方向最小(短)。由此可知钢管与轧辊的传热量在30。方向最小，辊顶和辊缝处最图1钢管内六方示意图大。钢管在张减过程中是一个放热过程，因此可以得出结论，经过多机架的作用，3O。方向钢管温度明显高收稿日期：2012—03—28作者简介：罗登高(1967一)，男，湖南绍阳人，工程师，主要从事机械、工模具技术方面的工作。·145·经验交流2012年第3期(总第119期)·杌翻

7、勃．究与应用·于辊顶和辊缝处。由最小阻力定律可知，金属在流动内六方产生的直接原因是张减过程中，经多机架叠加过程中有向温度高处流动的趋势。则钢管金属在径后，钢管金属在沿轧辊孔型方向流动不均匀。钢管在向流动中不断向3O。方向聚集，造成该处壁厚高于其减径过程中，减薄的部在不断减薄，增厚的部位不断他各处，内六方也因此产生。增厚。如果钢管此时能产生一定角度的旋转，则增厚和减薄趋势不会叠加，这样金属在沿轧辊孔型方向流动趋于均匀，内六方问题将得到根本解决。(6)各机架问呈不同角度布置这种方法的思路与上一条类似，就是使张减过程中钢管的壁厚变化趋势不产生叠加。目前的

8、张减机为了安装及传动上的方便，相邻机架上下倒置摆放，这相当于将轧辊每次旋转60。，正是这种布置使钢管的壁厚变化趋势叠图2沿