环境温度对斜轧穿孔工艺的影响

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轧制考试知识点总结

轧制考试知识点总结

轧制过程:靠装转的乳复与轧件之间摩擦力的作用将轧件拖进辊缝,软件受压缩产生型性变形的过程,通过轧制使轧件具有定的形状、尺寸和机械性能(强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度)。

轧制的目的:1、成形 2、得到所需的性能三个变形工序:穿孔、轧管、定减径浮动芯棒:芯棒随轧件运行;限动芯棒:芯棒自己以规定的速度运行。

精轧:1)均整消除荒管的内外表面缺陷和椭圆度、壁厚均匀化。

用带芯棒斜轧方法完成。

均整后管材直径扩大3-9%,长度缩短1-6%;2)定减径:均整后的管材虽然壁厚达到了成品要求,但外圆在椭圆度方面还难以达到要求,因此,用无芯棒连轧方法对其外圆进行加工一定径。

热轧生产无缝管时,管内总是有某种形式的芯棒,因此不可能用热轧方式生产小直径的无缝钢管,一般是用拉拔和热轧减径这两种方法来生产小尺寸的无缝钢管。

虽然拉拔方式可以生产优质管,但是成本较高。

要生产直径小的热轧管,需要用减径机减径。

管坯准备:原料有轧制管坯(圆坯),连铸管坯,圆锭(1)首先要清理表面缺陷(2)切断,主要冷锯锯断和火焰切割。

定心:在管坯端面中心打孔,防止穿偏, 产生壁厚不均。

冷定心:生产效率低,金属消耗大,准确性好,用于合金,高合金管。

热定心:生产效率高准确性差,利用气动,冲头,打眼。

加热:加热温度应保证穿孔时以塑性最好的温度。

轧管:主要目的是对穿孔后的毛管继续加工,加大延伸,进-步减小截面(主要是压缩管壁)获得较大的轴向延伸,均匀壁厚和外形,使毛管在尺寸精度、表面质量和组织性能上获得改善。

定(减)径:荒管需要在张力减径机组(即精轧机)上进一步成型以达到成品管的要求。

焊接钢管按工艺分:直缝电阻焊、螺旋埋弧焊、直缝埋弧焊咬入角α、压下量∆h 、轧辊直径:Rh ∆=α 变形区长度L=h ∆R变形区长度:轧件与轧辊接触弧的水平投影长度,称为变形区长度轧穿孔过程的咬入条件:斜轧穿孔过程,由于有顶头存在,有两次咬入。

一次咬入:轧件与辊接触而产生的摩擦力将轧件拉入变形区(此时轧件是做螺旋运动)。

CPE工艺的特点及发展趋势刍议

CPE工艺的特点及发展趋势刍议

CPE工艺的特点及发展趋势刍议彭龙洲;段炜;余邦键【摘要】概述了CPE工艺的发展历程.CPE工艺具有延伸系数大,适应薄壁钢管轧制,钢管D/S可达40以上的特点.在对工艺参数和设备选型进行分析讨论的基础上,指出CPE机组适合中小直径薄壁无缝钢管的生产,可用作中小规格、中等产量无缝钢管生产机组的升级改造选择机型;由CPE工艺生产小规格无缝钢管,可与连轧管工艺形成互补.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2012(041)004【总页数】6页(P12-17)【关键词】无缝钢管;CPE工艺;工艺参数;设备选型;中小直径;薄壁;中等产量;发展趋势【作者】彭龙洲;段炜;余邦键【作者单位】北京科大中冶技术发展有限公司,北京100029;北京科大中冶技术发展有限公司,北京100029;北京科大中冶技术发展有限公司,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TG335CPE是斜轧穿孔和延伸(Cross-roll Piercing and Elongation)的缩写,是在传统顶管工艺基础上发展起来的。

传统顶管工艺由海因里希·艾哈德在1891年第一个成功运用于无缝钢管的生产。

用这种方法生产无缝钢管时,先将坯料在立式压力穿孔机上穿成带杯底的空心坯,并经延伸机延伸,然后用芯棒推着带杯底的空心坯通过若干个顶管模将空心坯延伸成荒管。

因受压力穿孔机穿孔比和延伸机延伸系数的限制,毛管长度短,不利于生产较长的钢管,存在管坯单重小、收得率偏低的缺点。

如生产较长钢管,顶管机的延伸系数需变大,又增大了顶管机的床身长度。

CPE工艺由德国SMS Meer公司研制。

与传统顶管工艺相比,其主要特征是用斜轧穿孔机代替了压力穿孔机和延伸机。

工艺过程为:穿孔机将管坯穿孔成毛管后,用缩口机将毛管一端做成杯底状,然后由顶管机进行延伸变形成荒管。

因采用斜轧穿孔机,管坯长度不再是制约因素,管坯直接穿制成毛管,简化了生产过程,其壁厚精度主要由穿孔机确定;因分配到顶管机的延伸系数变小,并采用预穿芯棒,因此顶管机的床身长度可以缩短。

温度、压力对射孔弹穿孔性能的影响

温度、压力对射孔弹穿孔性能的影响

温度、压力对射孔弹穿孔性能的影响作者:李爱春来源:《中国化工贸易·上旬刊》2016年第09期摘要:射孔弹在实际地层中的穿透深度和穿孔孔径是射孔优化设计的基础,是产能评估和储层评价的重要资料。

本文通过模拟装枪条件和井筒环境,分别在不同的温度下和不同的压力环境下,进行了混凝土靶和四川砂岩靶打靶试验,揭示了温度和压力对射孔弹穿透指标的影响规律,为射孔优化设计时射孔弹性能参数校正和对射孔器基础研究工作提供了实验依据。

关键词:射孔弹;穿透深度;穿孔孔径;温度;压力1 引言在射孔过程中,射流头部高速运动,冲击井筒中的液体,产生高密度带,引起液体气化,射流过后压力消失,气泡破裂,引起液体震荡,导致射流失稳,从而降低了射孔弹的穿孔能力【1】;射孔弹在高温条件下,主装药热分解速度加快,体积膨胀,挤压药型罩,使主装药的结构发生变化,导致装药密度、爆速和爆压降低,从而减低了射孔弹的穿孔能力。

随着勘探开发地不断深入,国内部分油区的勘探开发深度已经超过7000米,井下压力和温度越来越高,其对射孔弹穿孔性能的影响程度有多少,影响规律是什么,国内外很少进行这方面的试验研究工作。

2 压力对射孔弹穿孔性能的影响2.1 不同压力下射孔试验针对国内某型号射孔弹,在胜利测井公司高温高压射孔实验室,模拟装枪环境,在不同压力环境下,采用符合API标准的同批次的混凝土靶进行了47次射孔试验。

2.2 不同压力对射孔弹穿孔性能的影响规律0MPa-10MPa,射孔弹穿透深度降低了11.8%,下降幅度较大,10MPa-30MPa,射孔弹穿深降低了8.5%,从30MPa-40MPa,射孔弹穿透深度降低了3.4%,40 MPa后,继续增加试验压力,对射孔弹穿透深度的影响趋缓。

随着压力的不断变化,射孔弹穿透深度和孔径的变化规律如图1,图2所示。

从图1和图2可以看出,随着压力的不断增加,射孔弹穿透深度和穿孔孔径均呈降低趋势。

试验压力从0MPa提高到30MPa,压力对穿深的影响非常明显,40MPa以后,趋势线近视成为直线,射孔弹的穿深几乎不再受压力变化的影响。

斜轧穿孔机_现代化无缝钢管生产的关键设备

斜轧穿孔机_现代化无缝钢管生产的关键设备

+ 结构特点
+) , 机 架 为满足穿孔毛管的壁厚精度要求,在机架设 计时必须特别注意最小回弹和最大弯曲强度的问 题。立式布置的轧辊及列于两边的轴承均安装在 转鼓上,锥形辊穿孔机就采用此种布置。
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量,从而使工具能得到迅速有效的优化。轧制期间 过大的壁厚偏差将被即时识别,其有关影响因素如 坯料温度不均、工具设定不正确、工具磨损等均可 得到修正。本文所述的测量穿孔毛管几何形状的装 置已研制成功。 #$ # 技术系统 最近, (*( *++, 公司开发了一种技术系统, 该系统为技术人员和操作人员进行生产优化作业提 供工具、计算程序和专家知识。借助此系统,轧机 技术人员就能计算出轧机设定值和穿孔机顶头几何
如南非的2326700钢管年生产能力达到无缝管生产的新技术高效率的斜轧穿孔机能有效地降低主延伸段的投资和生产成本但其基点是轧件的延伸率大穿月美国焊管行业正式向美国商务部提出对中国焊管的反倾销诉讼
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斜轧穿孔机—— — 现代化无缝钢管生产的关键设备
摘 要:随着斜轧穿孔工艺的不断发展,斜轧穿孔工艺满足无缝钢管生产要求的程度越来越高,因而其应 用范围越来越广。介绍了斜轧穿孔工艺特点及斜轧穿孔机的类型、结构特点及现代化的斜轧穿孔机设备各部的 自动化控制及产品质量优化的能力。同时还介绍了用现代化斜轧穿孔机进行技术改造的例证。 关键词:斜轧穿孔机;结构;自动控制功能 中图分类号:!"###$ % 文献标识码: & 文章编号:’((’ ) *#’’ + *((* , (- ) ((.’ ) (-

穿孔机讲义1

穿孔机讲义1

七、穿孔机常见缺陷及预防
2.穿孔机带来的壁厚不均 斜轧穿孔过程中,由于管坯边旋转、边前进, 在穿孔后的毛管产生螺旋状的壁厚偏差,其原 因有以下三点
1)定心定偏造成的壁厚不均 定心机常用于穿孔前的中心位确定,但由于钢 坯表面不平整,端面切斜度过大、标高的调整 等原因都会导致定心孔偏离中心。而偏心度大
三、穿孔机的分类及特点
锥形辊穿孔机、盘式穿孔机和桶形辊穿孔机三 种穿孔机的不同点包括:
1)由于辊轴的配置方位和辊形的重大差异以 及辊径的变化规律不同,不同辊形的的圆周速 度变化对轧件产生的影响差异很大。例如桶形 辊,出口锥的辊径由大到小,所以轧辊周速的 轴向分量也是逐渐降低,而轧件的速度愈向出 口愈快,
到一定的尺寸及表面光洁度。 3)出口锥。出口锥的作用是:使穿孔时
毛管并行分布均匀,并获得一定的扩径 值,穿孔结束后,促使顶头和毛管脱离, 防止刮伤,顺利的抛出毛管。
五、穿孔机原理
1 .孔腔形成理论 在斜轧穿孔时,管坯在未接触顶头前,
其中心部分由于应力的集中,金属连续 性被破坏,形成放射性的破裂。这种现 象被称为孔腔的形成。
一般情况下,顶头有以下几部分组成 ①鼻尖:其作用是对准定心孔,减少毛
管壁厚不均,同时顶头鼻尖可防止管坯 中心由于孔腔暴露氧化而造成的内折。
五、穿孔机工模具简介
②减壁锥:其作用是进行管壁的压缩, 完成主要变形。
③均壁锥:其作用是碾平管壁,轧平毛 管内表面,并使毛管沿长度方向上有较 为均匀的壁厚。
1.在斜轧穿孔时,由于两轧辊同向旋转, 使管坯获得与轧辊回转方向相反的转动, 同时又由于轧辊中心线的倾斜,因而管 坯即转动、又前进。即完成螺旋向前的 运动。
四、穿孔过程中的运动特点

穿孔工艺详解

穿孔工艺详解

穿孔工艺详解本资料由石家庄铁能机电设备有限公司提供一、概要工艺流程不考虑输送及工具更替,有效工艺环节有:坯料加热—高压水除鳞—热定心—穿孔—吹硼砂。

塑性变形一般来说就是使坯料在一定温度环境下通过专门的模具,使金属产生连续顺畅的流动使其变形以达到要求的几何形状的过程。

穿孔就是把圆断面坯料穿制成毛管的变形过程。

我厂使用的穿孔机为狄舍尔二辊斜轧穿孔机,其封闭孔型由上下两个相对轧线倾斜的轧辊,左右两个主动导盘以及中间的一个随动顶头构成。

坯料加热:使坯料达到最佳可塑温度,是整个钢管轧制的基础。

高压水除鳞:除去热坯料的外氧化铁皮,减小穿制的阻力。

热定心:提高低塑性钢的可塑性,有效减小穿孔时的轴向阻力,减轻顶头耗损。

吹硼砂:除去毛管的内表面氧化物,为连轧减小阻力穿孔中的金属变形1.基本变形完全是几何尺寸的变化,是直观的变形,与材料的性质无关,而且基本变形取决于变形区的几何形状。

2.附加变形指的是材料内部的变形,是直观看不到的变形,是由于材料中内应力所引起的,是增大材料的变形应力,引起材料中产生的缺陷,主要有扭转变形、纵向剪切变形等,这种变形会降低产品质量并增加能量消耗,所以在实际生产中如何来减小附加变形是很重要的。

斜轧穿孔整个过程可以分为三个阶段,即不稳定—稳定—不稳定第一个不稳定过程—管坯前端金属逐渐充满变形区阶段,即管坯同轧辊开始接触(一次咬入)到前端金属出变形区,这个阶段存在一次咬入和二次咬入。

稳定过程—这是穿孔过程主要阶段,从管坯前端金属充满变形区到管坯尾端金属开始离开变形区为止。

第二个不稳定过程—为管坯尾端金属逐渐离开变形区到金属全部离开轧辊为止稳定过程和不稳定过程有着明显的差别,这在生产中很容易观察到的。

如一只毛管上头尾尺寸和中间尺寸就有差别,一般是毛管前端直径大,尾端直径小,而中间部分是一致的。

头尾尺寸偏差大是不稳定过程特征之一。

造成头部直径大的原因是:前端金属在逐渐充满变形区中,金属同轧辊接触面上的摩擦力是逐渐增加的,到完全充满变形区才达到最大值,特别是当管坯前端与顶头相遇时,由于受到顶头的轴向阻力,金属向轴向延伸受到阻力,使得轴向延伸变形减小,而横向变形增加,加上没有外端限制,从而导致前端直径大。

钢管斜轧穿孔过程的三维有限元数值模拟及分析

钢管斜轧穿孔过程的三维有限元数值模拟及分析

收稿日期:2007-10-05;修订日期:2007-10-15作者简介:谢玲玲(1978-),女,安徽工业大学助教,硕士。

钢管斜轧穿孔过程的三维有限元数值模拟及分析谢玲玲,黄贞益,王 萍(安徽工业大学金属材料与加工重点实验室,安徽 马鞍山 243002)摘 要:本文以某厂狄舍尔(D iescher )穿孔机为研究对象,应用DEF OR M -3D 非线性有限元分析软件对实心圆坯二辊斜轧穿孔过程进行了三维热力耦合数值模拟,通过分析圆坯的应力应变场和温度场及顶头穿孔过程中的温度场分布特征,得出管坯最大应力、应变、温度最高处位于管坯与轧辊、导盘接触区。

顶头轴向温度梯度明显,头部温度最高。

为改善顶头的工作环境和提高其使用寿命提供了理论依据。

关键词:斜轧;顶头;应力应变场;温度场;数值模拟中图分类号:TG33517 文献标识码:A 文章编号:1001-196X (2007)06-0043-053D -FE M nu m er i ca l si m ul a ti on and ana lysisi n p i pe cross -rolli n g p i erc i n g processX I E L ing 2ling,HUANG Zhen 2yi,WANG Ping(Key Lab of M aterials and Pr ocessing,School of Materials Science &Engineering in Anhui Universityof Technol ogy,Ma πanshan 243002,China )Abstract:The paper takes s ome fact ory ’sD iescher punch p ress as a subject f or study,and uses DEF OR M ,a non -linear FE M analysis s oft w are,for 3D heat -force coup led nu merical si m ulati on f or the cr oss -r olling p r ocess of the r ound bl oom.Thr ough the analysis of the characteristics of the stress -strain field distributi on and te mperature field of the r ound bl oom and the te mperature field of the p lug in p iercing p r ocess,peop le f ound that the maxi m al stress and strain as well as the maxi m al temperature appear at the area where the billet and r oller contact;the axial te mperature gradient of p lug is clear with maxi m al te mperature at head part .A ll the results have aff orded theory basis for i m p r oving the working conditi on and the service life of the p lug .Key words:cr oss 2r olling;p lug;stress 2strain field;te mperature field;nu merical si m ulati on1 前言斜轧穿孔是热轧无缝钢管生产的第一道变形工序,顶头在穿孔过程中直接与高温管坯接触,其受力复杂,要承受压应力、轴向力和表面摩擦力等作用,工作温度也较高。

无缝钢管连续斜轧工艺与设备分析

无缝钢管连续斜轧工艺与设备分析

无缝钢管连续斜轧工艺与设备分析1. 引言1.1 工艺概述无缝钢管连续斜轧工艺是一种高效、节能的钢管生产工艺。

通过连续斜轧,可以实现对钢坯的连续轧制,提高生产效率,减少能耗。

在这一工艺中,钢坯经过预热后进入轧机,在轧机的辊道上受到多道次轧制,最终形成无缝钢管。

这种工艺具有生产效率高、产品质量好、能耗低的特点,是钢管生产中的重要工艺之一。

在无缝钢管连续斜轧工艺中,轧制过程需要准确控制轧制温度、轧制速度和轧制力,以确保生产出高质量的钢管产品。

对工艺参数的调整要求精准,需要实时监测和控制生产过程中的各项参数,以提高工艺稳定性和产品质量可靠性。

通过不断优化工艺参数和改进设备技术,可以进一步提高无缝钢管连续斜轧工艺的效率和产品质量,满足市场需求的不断变化。

1.2 设备概述无缝钢管连续斜轧工艺中,设备扮演着至关重要的角色。

在整个工艺中,通过多种设备的协作配合,能够实现钢管的连续斜轧加工,保证产品质量和生产效率。

主要设备包括轧机、切头机、冷却床、直径控制装置、长度控制系统等。

轧机是整个工艺中最关键的设备,它负责将钢坯进行连续斜轧加工,将钢坯塑造成成品无缝钢管。

切头机则用于切断无缝钢管的两端,使其达到设计长度。

冷却床则用于对轧制后的钢管进行冷却处理,防止过热变形。

直径控制装置和长度控制系统则用于保证最终产品的尺寸精度和质量稳定性。

通过合理配置和优化设计这些设备,可以提高生产效率,降低能耗,提升产品质量。

在无缝钢管连续斜轧工艺中,设备的选择和管理至关重要,将直接影响整个生产线的运行效率和产品质量。

2. 正文2.1 连续斜轧工艺原理分析连续斜轧工艺是一种通过轧辊斜向排列的钢管轧制工艺,其原理主要包括下面几个方面:1. 斜轧作用:轧辊斜向排列可以使得钢管在轧制过程中形成连续的轧变形状,避免了传统轧管工艺中的交替轧制和断续变形。

这种连续变形有助于提高钢管的表面质量和机械性能。

2. 润滑和冷却:连续斜轧工艺中,轧辊和钢管之间需要通过润滑和冷却来减少摩擦和热量积累,保证轧制过程的稳定性和钢管的质量。

无缝钢管斜轧穿孔机工艺和设备的现状及改进

无缝钢管斜轧穿孔机工艺和设备的现状及改进

综合述评1无缝钢管斜轧穿孔机工艺和设备的现状及改进罗涛,刘京江,祝增龙(成都诚悟钢管技术有限公司,四川成都610041)摘要:简要介绍热轧无缝钢管斜轧穿孔机的基本情况,从斜轧穿孔原理方面对比曼式(桶形辊)穿孔机与锥形辊穿孔机的特点;分析现有斜轧穿孔机的工艺及设备结构存在的问题,提出具体改进提升的方法,并介绍一种新型高刚性斜轧穿孔机。

新型高刚性斜轧穿孔机前台采用坯料主动旋转对中引人的设计,主机采用侧向换辊、全封闭框架 结构,后台采用在线顶杆交替快速更换装置等,提高了穿孔效率和毛管外表面质量、壁厚精度,降低了生产成本。

关键词:无缝钢管;斜轧;穿孔机;锥形辊;桶形辊;机架结构;换辊方式中图分类号:TG335 文献标志码:A 文章编号:1001-2311(2019)03-0001-08Current Condition and Improvement of Seamless Steel Tube RotaryPiercing Process and EquipmentLUO Tao, LIU Jingjiang, ZHU Zenglong(Chengdu Chengwu Tube Technology Ltd., Chengdu 610041 , China )Abstract:Basic conditions of rotary piercing mills for hot-rolled seamless steel tube are briefly introduced, compar­ing Mannesmann (barrel type) piercer and cone type piercer for their piercing principles. Problems of the current rotary piercing process and the equipment structure are analyzed, an improving method is put forward and a new type of high rigidity rotary piercing mill is introduced. This new type of high rigidity rotary piercing mill adopts a design involving a billlet initiative rotating and centering mechanism on the front table, a lateral roll changing method and a fully-closed frame structure on the main body, and an on-line mandrel switching and quick changing device on the rear table. Therefore the piercing efficiency, the outer surface quality and the wall thickness precision of shells are increased and production cost is reduced.Key words:seamless steel tube; rotary piercing; piercing mill; cone type roll; barrel type roll; stand structure;roll changing mode现有无缝钢管的生产,无论是冷轧还是热轧轧 管工艺,除少数热挤压机组采用压力冲孔工艺外,由实心管坯(圆钢坯)变形成空心坯的加工绝大多数 都是采用斜轧穿孔工艺。

钛合金斜轧穿孔温度预测方法研究

钛合金斜轧穿孔温度预测方法研究

钛合金斜轧穿孔温度预测方法研究雷 杨,赵文婷,陈 肖,杨碧芸(西部钛业有限责任公司,陕西 西安 710201)摘 要:钛合金因具高韧性、耐腐蚀性能好、强度高、焊接能力好的优势而逐渐被应用于我国海洋和船舶领域,对我国科技发展和科技强国有积极的促进作用。

本文以三维有限元模拟试验为基础,分析了斜轧穿孔温度对钛合金显微组织和性能的影响,结果表明:在单相变形区内,钛合金的流动应力和应变速率变化范围较小,在单相区1050℃和1100℃内均能顺利完成斜轧穿孔试验,在两相区950℃内无法完成斜轧穿孔试验,最终确定该类钛合金的斜轧穿孔温度为1050℃。

关键词:钛合金;斜轧穿孔;预测方法中图分类号:TG335.17 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)04-0170-2The Study of the Temperature Prediction Method of Titanium Alloy Oblique Rolling Perforation LEI Yang, ZHAO Wen-ting, CHEN Xiao, YANG Bi-yun(Western Titanium Co., Ltd., Xi'an 710201,China)Abstract: Titanium alloy is gradually applied to the marine and ship fields of our country because of its advantages of high toughness, good corrosion resistance, high strength and good welding ability, which has a positive effect on the development of science and technology and the scientific and technological power of our country. Based on the three-dimensional finite element simulation test, the effect of oblique rolling perforation temperature on the microstructure and performance of titanium alloy is analyzed, and the results show that the flow stress and strain rate of titanium alloy change is small in the single-phase deformation zone, and the rolling perforation test can be successfully completed in the single-phase zone at 1050 ℃ and 1100 ℃. The oblique rolling perforation test could not be completed within the two-phase zone at 950 degrees C, and the sloped rolling perforation temperature of the titanium alloy was finally determined to be 1050 ℃.Keywords: titanium alloy; cross rolling perforation; prediction method某钛合金具有高韧性、耐腐蚀性能好、强度高、焊接能力好的优势,属于近α型钛合金的一种,被广泛的应用于我国海洋和船舶领域,但钛合金的制作工艺较复杂且不成熟,导致钛合金在高科技领域中的应用推广受到限制[1]。

温度对匝间耐压试验的影响

温度对匝间耐压试验的影响

温度对匝间耐压试验的影响
温度对匝间耐压试验的影响主要体现在以下几个方面:
1.介质损耗:随着温度的升高,介质损耗增加。

在匝间耐压试验中,如果温度升高,会导致介质损耗增加,从而影响试验结果的准确性。

2.热击穿:当温度升高时,散热条件变差,可能导致热击穿。

在匝间耐压试验中,如果温度过高,可能会导致绝缘材料发生热击穿,从而影响试验结果的可靠性。

3.电压分布:温度变化会影响匝间电压的分布。

在匝间耐压试验中,如果温度发生变化,可能会导致匝间电压分布的变化,从而影响试验结果的准确性。

因此,在进行匝间耐压试验时,需要严格控制温度条件,以确保试验结果的准确性和可靠性。

同时,还需要根据具体的试验要求和设备参数,选择合适的试验方法和参数设置,以确保试验的顺利进行和结果的可靠性。

机械制造加工过程中的温度场分析

机械制造加工过程中的温度场分析

机械制造加工过程中的温度场分析机械制造加工是现代工业中不可或缺的环节,它直接决定了产品的质量与性能。

然而,在机械加工过程中,由于摩擦力和变形等因素,会产生大量的热量,导致材料的温度升高。

这样的温度升高往往会影响到零件的尺寸精度和材料的性能,因此对温度场进行分析显得至关重要。

在机械加工过程中,材料的温度升高主要是由于摩擦热和塑性变形引起的。

当加工刀具与工件表面产生相对运动时,两者之间的摩擦会引起大量的热量的产生。

同时,在塑性加工过程中,由于材料的塑性变形,分子之间的摩擦也会导致温度升高。

这样的温度升高不仅会对工件表面产生不均匀的热应力,还会导致材料的组织结构发生改变,进而影响到了工件的性能。

为了准确地分析机械加工过程中的温度场,研究人员通常会借助计算机仿真软件来进行模拟。

通过计算机的快速计算与综合分析能力,可以得到材料在加工过程中的温度分布情况。

这样的温度场分析结果可以帮助工程师判断工件是否存在温度过高的问题,并采取相应的措施进行调整。

例如,在高温区域加装冷却装置,以降低工件的温度,或者选择合适的材料和工艺参数,以减少摩擦热的产生。

除了计算机仿真软件,研究人员还可以借助红外热像仪等工具来实时观察加工过程中的温度变化。

红外热像仪可以通过测量物体辐射的热量来确定其表面温度,并以图像的形式呈现。

这样的工具可以帮助工程师及时发现加工过程中的异常温度情况,并及时采取措施进行调整。

例如,在摩擦面上喷洒润滑剂来降低摩擦热的产生,或者调整切削参数以减少材料的塑性变形。

除了温度场分析,研究人员还会对加工过程中的温度场与材料性能之间的关系进行研究。

通过对温度场与材料性能的关系进行分析,可以提供重要的参考信息。

例如,在高温区域使用耐高温材料,以避免因温度过高导致材料的熔化或脆化。

或者,在温度较低的区域提高切削速度,以增加材料的热传导,从而减少温度升高和热应力的产生。

总之,机械制造加工过程中的温度场分析是一个复杂而重要的课题。

水泥切缝时间与温度关系

水泥切缝时间与温度关系

水泥切缝时间与温度关系
水泥切缝时间与温度之间存在着一定的关系。

一般来说,随着温度的升高,水泥的凝固时间会缩短,即切缝时间会变短。

这是因为温度的升高能够促进水泥中的水化反应,使其迅速凝固。

然而,水泥切缝时间与温度之间的关系并不是线性的,而是一个非线性的曲线关系。

在水泥的凝结过程中,切缝时间一开始随着温度的升高而迅速减少,但当温度超过一定阈值时,切缝时间开始变缓,甚至出现反向增长的情况。

这是因为水泥在高温下凝固过快会导致早期强度的过度发展,而且过热的水泥在质量上可能存在缺陷,从而影响切缝效果和使用寿命。

因此,在实际应用中,需要根据具体的施工条件和水泥类型来控制水泥切缝时间与温度之间的关系,以保证施工质量和工程安全。

无缝钢管连续斜轧工艺与设备分析

无缝钢管连续斜轧工艺与设备分析

无缝钢管连续斜轧工艺与设备分析无缝钢管是石油、天然气、化工、电力、航空、航天等领域的重要材料,无缝钢管连接设备是生产无缝钢管的关键设备之一。

近年来,无缝钢管连续斜轧工艺逐渐成为无缝钢管生产的主要工艺之一,其在提高生产效率、降低成本、提高产品质量方面具有显著的优势。

本文将对无缝钢管连续斜轧工艺与设备进行详细分析。

一、无缝钢管连续斜轧工艺介绍无缝钢管连续斜轧工艺是通过对带热态的坯料进行斜轧加工,将坯料在一定长度范围内进行多道次轧制变形,最终形成成型后的无缝钢管产品。

该工艺相对于传统的轧制工艺具有更高的生产效率和更好的产品质量,并且可以生产边长比例大、充填系数小的异形截面无缝钢管。

无缝钢管连续斜轧工艺主要包括坯料加热、轧制变形、定径、定直、冷却等工序。

轧制变形是整个工艺流程中最为关键的一步,通过多次轧制变形,使得坯料逐步形成无缝钢管的成型。

在工艺流程中,除了斜轧机本身需要高精度设备外,还需要配套的坯料加热炉、定径定直机、冷却设备等辅助设备,以确保整个生产流程的高效、稳定和持续进行。

1. 坯料加热炉坯料加热炉是无缝钢管生产过程中的关键设备之一,其主要作用是对坯料进行加热处理,使得坯料达到适合轧制的温度。

坯料加热炉采用高温燃烧器对坯料进行加热,通过控制加热炉的温度和加热时间,使得坯料表面和内部温度均匀并且达到轧制要求的温度。

2. 斜轧机3. 定径定直机定径定直机是无缝钢管连续斜轧工艺中的重要辅助设备,其主要作用是对斜轧后的钢管进行径向和轴向的定径定直处理,使得无缝钢管的尺寸和形状得到精确控制,以确保产品的质量符合要求。

4. 冷却设备冷却设备是无缝钢管生产过程中必不可少的设备之一,其主要作用是对轧制后的无缝钢管进行冷却处理,使得产品在冷却过程中达到相关技术指标,并且保持产品的形状和尺寸稳定。

温度对不同材质板材冲孔品质的影响实验报告

温度对不同材质板材冲孔品质的影响实验报告

(5). 小結
對於CEM-3材質的板材,不必區分有無鹵素,在沖孔加工時均 不需要加溫,冷沖即可。
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5. FR-4材質
(1). 結構分析
铜箔 FR-4材質的基材层是采用玻纤布作为增 强材料,玻纤布的主要成分是铝硼硅酸盐 (二氧化硅,硅酸钙等)硬度很大。对冲压 力的尺寸收缩率较小,但是由于含有韧性很 强的玻璃纤维丝,冲孔加工后的孔壁粗糙, 毛刺多。要加强对磨具的研磨保养。冲孔加 工时几乎没有收缩,采用冷冲即可。
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五. 實驗標准
1,發白:以發白不得影响邊到最近導体(線路/PAD)的距 離 為基準.主要衡量孔邊發白,槽邊發白,板邊發白.孔邊發 白的滲透或邊緣分曾造成該孔邊到最近導線的減少不超 過最小規定的50%,或者不大於2.5mm;粗糙白邊不超過板 邊間距的50%或不大於2.5mm. 2,板裂:板裂不得影响孔邊到最近導体(線路/PAD)的 距離為基準.主要衡量排孔板裂,槽邊板裂和板邊板裂.板 裂造成距離的減少不超過板邊間距的50%或不大於2.5mm. 3,拉翹銅:以不允許露底材,不允許銅箔翹起,不影响 吃錫為基準.
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4. CEM-3材質
(1). 产品結構
CEM-3材質面料和FR-4是一样的以环氧 树脂玻纤布基粘结片为面料,但是其芯料采 用非编织的玻纤纸作为增强材料,具有纸基 和布基的复合结构,在性能上也具有两者的 优良特性。既有纸基板的机械加工性,又有 布基板的电气性能,耐热性和可靠性。 CEM-3材料在某些方面可以取代FR-4材料。 圖十 铜箔 玻纤布+环氧 树脂(3层) 玻纤纸+环氧 树脂 玻纤布+环氧 树脂(3层) 铜箔

穿孔工艺认识

穿孔工艺认识

穿孔工艺认识对穿孔工艺的认识一、概要塑性变形一般来说就是使坯料在一定温度环境下通过专门的模具,使金属产生连续顺畅的流动使其变形以达到要求的几何形状的过程。

穿孔就是把圆断面坯料穿制成毛管的变形过程。

我厂使用的穿孔机为狄舍尔二辊斜轧穿孔机,其封闭孔型由上下两个相对轧线倾斜的轧辊,左右两个主动导盘以及中间的一个随动顶头构成。

工艺流程不考虑输送及工具更替,有效工艺环节有:坯料加热—高压水除鳞—热定心—穿孔—吹硼砂。

坯料加热:使坯料达到最佳可塑温度,是整个钢管轧制的基础。

高压水除鳞:除去热坯料的外氧化铁皮,减小穿制的阻力。

热定心:提高低塑性钢的可塑性,有效减小穿孔时的轴向阻力,减轻顶头耗损。

吹硼砂:除去毛管的内表面氧化物,为连轧减小阻力穿孔中的金属变形1.基本变形完全是几何尺寸的变化,是直观的变形,与材料的性质无关,而且基本变形取决于变形区的几何形状。

2.附加变形指的是材料内部的变形,是直观看不到的变形,是由于材料中内应力所引起的,是增大材料的变形应力,引起材料中产生的缺陷,主要有扭转变形、纵向剪切变形等,这种变形会降低产品质量并增加能量消耗,所以在实际生产中如何来减小附加变形是很重要的。

斜轧穿孔整个过程可以分为三个阶段,即不稳定—稳定—不稳定第一个不稳定过程—管坯前端金属逐渐充满变形区阶段,即管坯同轧辊开始接触(一次咬入)到前端金属出变形区,这个阶段存在一次咬入和二次咬入。

稳定过程—这是穿孔过程主要阶段,从管坯前端金属充满变形区到管坯尾端金属开始离开变形区为止。

第二个不稳定过程—为管坯尾端金属逐渐离开变形区到金属全部离开轧辊为止稳定过程和不稳定过程有着明显的差别,这在生产中很容易观察到的。

如一只毛管上头尾尺寸和中间尺寸就有差别,一般是毛管前端直径大,尾端直径小,而中间部分是一致的。

头尾尺寸偏差大是不稳定过程特征之一。

造成头部直径大的原因是:前端金属在逐渐充满变形区中,金属同轧辊接触面上的摩擦力是逐渐增加的,到完全充满变形区才达到最大值,特别是当管坯前端与顶头相遇时,由于受到顶头的轴向阻力,金属向轴向延伸受到阻力,使得轴向延伸变形减小,而横向变形增加,加上没有外端限制,从而导致前端直径大。

环境温度变化对机床基础热变形的影响规律

环境温度变化对机床基础热变形的影响规律

文章编号:1671-5497(2002)01-0033-04收稿日期:2001205224基金项目:国家科技部科技攻关资助项目(85240801)作者简介:闫占辉(1968-),男,吉林双阳人,吉林大学博士研究生。

环境温度变化对机床基础热变形的影响规律闫占辉1,于骏一1,曹 毅2(11吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春 130025;21吉林省机电研究设计院,吉林长春 130012)摘 要:在周期性热传导和弹性地基梁的基础上,分析了环境温度变化对机床基础热变形的影响规律。

结果表明,随着基础深度的增加,基础温度分布为呈负指数规律递减的简谐波,且变形主要集中在距基础两端距离为π/(2β)以内。

为此,本文提出双层基础这一新结构,使上层基础处于非主要变形区,且使其自重变形能够自动补偿环境温度变化引起的热变形,从而提高了机床的加工精度及其稳定性。

关键词:环境温度;机床基础;热变形中图分类号:TG 502114 文献标识码:A现代制造技术正向着高精度、高效率、自动化方向发展。

精密机床、数控机床已得到了广泛的应用。

在影响精密机床、数控机床加工精度的所有因素中,环境温度变化对机床精度的影响尤为显著。

据不完全统计,包括环境温度变化在内的热因素引起的加工误差占总加工误差的40%~70%[1]。

由于环境温度变化对机床精度的影响具有长周期性,因此,不宜采用误差补偿的方法,而将其置于恒温车间制造成本又过高。

本文从环境温度变化与基础热变形的关系出发,研究了环境温度变化对基础热变形的影响规律,提出了减小基础热变形的合理结构,实践应用证明了这种结构的正确性。

1 基础温度变化规律及其热变形规律111 环境温度与基础温度变化规律的数学描述在无其它热源的普通车间,环境温度(基础表面温度)近似按简谐规律作周期性变化,基础内任意一点的温度变化规律可看作是基础表面温度呈周期性变化的、半无限大准稳定热传导问题[2]。

其热传导微分方程可简化为:5θ5τ=a 52θ5y 2(1)初始条件为:y =0 θ(0,τ)=θm +Δθcos2πτT式中θ为基础内任一点的温度;τ为时间;a 为基础导温系数;y 为基础内任一点到基础表面的距离;θm为基础表面的平均温度;Δθ为基础表面温度的变动幅度;T 为基础表面温度变化的周期。

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第 2 6卷
第 1 期
都是旋转运动 , 即一面旋转 , 一面前进 。斜 轧穿孔 的塑性变形是

斜 轧穿孔过程 中, 附加 变 形 是 必 然 存 在 的 , 可 通 过 控 制 斜 但
个 复 杂 的过 程 ,现通 过 这 一 过 程 来 阐述 斜 轧 穿 孔 过 程 的 基 本
如 图 3所 示 , 形 区可 分 为 4个 区 : 变
轧 穿孑 的工艺变形条件改善 ,如保证穿孔过程 在可穿性最好 的 L
温度 范 围 内进 行 、 整 变 形 速 度 和 改 善 工模 具 设 计 等 。 调 有 些 钢 种 的 最 佳 可 穿 行 温度 范 围 是 比较 窄 的 , 比如 在 不 锈 钢 管 的穿 制 中 ,P 4 H 的最 佳 可 穿 温度 范 围 为 110℃ -5o T 37 1 4 - C, 36 1L最 佳 可穿 温 度 范 围 为 l10℃ ±5o 。对 于 可 穿 性 温 度 范 4 C

对坯 料轴线有一倾 角( 前进角 )从而管坯——毛管在 旋转 的同 ,
7 ・ 4
安文俊 , : 等 环境温度对斜 轧穿孔工艺的影响
时 沿 轴 向移 动 。这 样 在 变 形 区 中 管 坯 — — 毛 管 表 面上 的 每 一 点
21年 01
3 表 面 温 降对 斜 轧 穿 孔 工 艺 的 影 晌
不 同外 径 规 格 ( 度 在 相 当的 情 况 下 ) 长 的热 坯 料 进 行 反 复跟 踪 测
从表 1 可以看出 :坯料 表面温降程度与环境温度是有直接
关系的。热坯料 的表 面温降是通过热传导 、 热对流 、 热辐射的方
式 向辊道 和空气 中快速散发热量 的过程 ,三种换热过程 都与生 产环境温度有直接关系 。这个过程是一个复杂 的热力学换热 过 程 。另外 , 管坯 的外径不同 , 表面温降也是有所不同的 , 这是因为 坯料 的质量是与管坯外径的平方成正 比,而管坯除端面 以外 的
中5 O

的温降也是不 同的 ,这是 由于 点的散热 面积是端 面和外表面
共 同散 热 , 而 点 受 端 面 的 散 热影 响 比较 小 的结 果 。 2 斜 轧 穿 孔 的 塑 性变 形 原 理 与 特 点
图 1 点 表 面 A 温降( ℃)
l3 3
ll 2
图1 B点 表 面 温降( ℃)
中图分类号:G 3 T 35
文献标识码 : A
文章编号 :0 4 6 2 ( 0 10 —0 4 0 10 — 49 2 1 ) 10 7 — 2
随着科学技术 的不断深入和发展 , 不锈无缝钢管在航空 、 航 海、 军事 、 电、 发 化学工业 、 核工业等重要科学领域 的用途越来越 广, 同时对不锈无缝钢管质量 的要求也是越来越严格。这就无疑 给从事 不锈无 缝钢管事 业 的研 究和 实践 人员 提 出了更高 的技
l4 2
18 0
斜轧穿孔是无缝钢管生产 中的主要加工方法之一 ,斜轧穿
孔 的变 形 区 由 轧辊 、 头 和导 板 构 成 , 图 2所示 。 顶 如
1 0
l0 0
中2 0 0
5 O 0 10 0
13 l
l Ol 9 5
1 01
9 1 8 4
2o 0
散 热 面与 管坯 外 径 的 一次 方 成 正 比 ; 还有 同根 管坯 上 A, B两点 处
量, 多次取平均值总结出的表面温降数据。此数据是坯料在辊道
上 行 程 2 所 用 时 间 为 8s 为测 量 固定 条 件 的 。 3m, 作
表 1 环境 温 度 对 热 钢 坯 表 面 温 降影 响 环 境 温度 ( ) ℃ 管 坯 外 径 规格 ( mm)
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S A X CE C N E H O O Y H N I IN EA DT C N L G S
21年 01
第2 6卷
第1 期
● 应 用 技 术
环境 温度 对 斜 穿孔 工 艺的影 响 轧
安 文 俊 . 宝 玉 赵
( 山西太 钢不锈 无缝钢 管有 限公 司 , 山西太原 ,3 0 7 00 2 )
质量控制。
1 环 境 温 度对 热 钢 坯表 面 温 降 的 影 响
众所周 知 , 凡有温度差的地方 就一 定有 热量 的传递 , 热量 总 是 自发地 由高温物体传向低温物体。那么加热到工艺温度的热 钢坯到成型轧机的输送过程 中 , 必然会有能量损失。热量 的损失 在短时间内的具体 表现就 是热钢坯的表面温降 。表 1 T 3 4 是 P 0 不锈钢 的穿孔工艺温 度( 5 110℃± 在 不同 的环境温 度下 对 5o C)
收 稿 日期 : 0 0 2 7 2 1 —1 -0
转, 轧辊轴线相对于轧制线倾斜 。圆形管坯进入轧辊后靠金属和 轧辊之 间摩擦力 的作用被带动 向反 向旋转 ,同时由于轧辊 轴线
作 者 简介 :1 安 文俊 , ,97年 出生 ,0 8年 毕 业 于 山 西 ) 男 18 20 工 程 职 业 技 术 学院 , 能技 术 员 ,3 0 7 山西 省 太 原 市 热 0 02 ,
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2 5 中lo 0 2 o 0
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6 9 6 2
6 2
5 8 5 l
1 一轧辊 ;一顶头 ;一导板 2 3
图 2 穿 孔 机 变 形 区
穿孔 轧辊 和坯料 的运 动关 系特点 是 : 轧辊 向同一方 向旋
术 要 求 。 者 通 过 不 锈 无 缝 钢 管 的 生 产 实 践 , 析 讨 论 了 环 境 笔 分 温 度 对 不 锈 热 钢 坯 表 面 温 降 的 影 响 规 律 及 斜 轧 穿 孔 过 程 中 的
A 点 为前 端 面 和外 表 面交 叉 的棱 角 处热 钢 坯 ( 穿孔 先 咬 人 区 ) ; 为 点 坯 料 中间 附 近 各点 处 。 图 1 热 钢 坯 A。 点 表面 示 意 图
摘 要: 总结了环境温度对不 同外径热钢 坯表 面温降的影响 , 阐述 了斜轧穿孔的塑性 变形特 点, 分析研 究 了在一定 的表 面温降下对斜 轧穿孔工艺的质量影响 ,并提 出 了降低表 面温降 的措施和改善斜轧 穿孔工艺的条件 。
关 键 词 : 境 温 度 ; 面 温 降 ; 轧 穿孔 ; 穿性 温 度 环 表 斜 可
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