厚壁无缝钢管张减过程横向壁厚不均研究.pdf

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1、第35卷第11期北京科技大学学报、厂01．35N0．112013年11月JournalofUniversityofScienceaEdTechnologyBeijingNOV．2013厚壁无缝钢管张减过程横向壁厚不均研究姜永正，唐华平圜中南大学机电工程学院，长沙410083圜通信作者，E—mail：huapingt—csu@163．corn摘要为解决热轧厚壁无缝钢管横向壁厚分布不均的问题，建立三维热力耦合有限元模型，对张力减径轧制过程进行了动态模拟，并结合工业试验验证仿真模型．根据仿真结果分析了轧制过程中温度、应变和摩擦力的分布，

2、研究了单道次轧制时金属的径向和周向流动规律，并结合整个轧制过程对金属的横向流动及壁厚不均的形成过程进行了分析，研究了轧制过程中温度对金属流动行为的影响，从而总结出横向壁厚分布不均的原因．结果表明：(1)在经过单道次轧制时，金属的周向流动为从孔型顶部流向辊缝，对应孔型角-4-30。位置处金属的周向流动最活跃，靠近孔型顶部和辊缝位置的金属周向流动性较差．但从整个SL$'J过程来看，金属总的周向流动为从孔型顶部和辊缝向孔型角~30。位置处流动，从而导致孔型角4-30。位置处的壁厚比孔型顶部和辊缝位置要厚．(2)温度分布对金属横向流动有重

3、大影响．由于塑性功换热的原因，孔型角4-30。位置处金属的温度比辊缝和孔型顶部处高，此处金属较软，阻力较小，孔型顶部和辊缝处金属向此处的流动性增强，导致钢管截面呈内边方形．关键词无缝钢管；热轧；厚度控制；仿真分类号TG335Studyontransversewallthicknessvariationofthick—walledseamlesssteeltubesduringstretch—reducinghotrollingJIANGYong—zheng．TANGHua—ping凶CollegeofMechanicalandEl

4、ectricalEngineering，CentralSouthUniversity~Changsha410083，China圜Correspondingauthor，E—mail：huapingt—csu@163．comABSTRACTInordertosolvethetransversewallthicknessvariationproblemofthick-walledseamlesssteeltubesproducedbyhotrolling，acoupledthermo—mechanicalfiniteelementmo

5、delwasestablishedtosimulatethestretchreducinghotrollingprocess，andindustrialtrialswereperformedtoverirythemode1．Basedonsimulationresults，theauthorsanalyzedtemperature，strainandfrictionforcedistributionsintherollingprocess，studiedtheradialandcircumferentialflowlawsofme

6、talinsinglepassrolling，thetransverseflowlawinthewholerollingprocessandtheformationofthicknessvariation，discussedtheinfluenceoftemperatureonmetalflowbehavior，andfinallysummarizedthereasonsoftransversewallthicknessvariation．Themetalcircumferentialflowdirectionisfromther

7、ollertoptorollergapafterrolledbyasinglepass．Circumferentialflowofmetednearthe4-30。positionofrollergrooveangleisthemostactive，andcircumferentialflowofmetalneartherollertopandgappositionsismuchweaker．However，afterthewholerollingprocess，metalflowsfromtherollertopandgappo

8、sitiontothe~30。positionofrollergrooveanglealongcircumference．Thiscausesthatthethicknessofthe4-30。positionisbiggerthantheroll