斜轧穿孔工艺的有限元法分析
导盘位置对斜轧穿孔力能参数和扩径量的影响
导盘位置对斜轧穿孔力能参数和扩径量的影响Vol.26No.1安徽工业大学学报（自然科学版）第26卷第1期January2009J.of Anhui University of Technology（Natural Science)2009年1月文章编号：1671-7872（2009）01-0027-05导盘位置对斜轧穿孔力能参数和扩径量的影响李胜祗，段修刚，尹元德，周正平（安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山243002）摘要：运用MSC.superform2005有限元软件对锥形辊穿孔进行三维热力耦合有限元模拟，对管坯中心应力状态进行分析，发现锥形辊穿孔中心应力分布与桶形辊类似。
研究导盘位置变化对斜轧穿孔力能参数、内外扩径量的影响；分析导盘前置量和导盘距变化与斜轧穿孔轧制力、顶头力、导盘力和扩径量之间的关系，对了解锥形辊穿孔有重要意义。
关键词：锥形辊穿孔；有限元模拟；导盘位置；力能参数；扩径量中图分类号：TG335.17文献标识码：AInfluence of Variable Guide Disc-fore on Force Parameters andExpanding Diameter in Rotary Piercing ProcessLI Sheng-zhi,DUAN Xiu-gang,YIN Yuan-de,ZHOU Zheng-ping (School of Materials Science and Engineering,Anhui University of Technology,Ma'anshan243002,China)Abstract:With the aid of FE software MSC.superform2005,3-D coupled thermo-mechanical FE simulation of cone type piercing process were conducted.Distribution stress was studied within the center of tube billet under different guide disc-fore.It is found that the distribution stress in cone-type piercing is similar to barrel-type piercing.Moreover,the influence of guidedisc location on force parameters and expanding parameters are further researched.Relations between variant of guide disc-fore and guide disc-distance and rolling force,plug force, disc force are analyzed.The influence of guide disc location on Both internal expanding diameter and external expanding diameter are researched.The relations between guide disc-fore,disc-distance and diameter expanding are analyzed.It is significant to understand cone-type piercing.Key words:cone-type piercing;FE simulation;guide disc location;force parameters;amount of expanding diameter 斜轧穿孔中常用的导向工具有导板、导盘。
用改进的有限元模型分析二辊斜轧穿孔过程
用改进的有限元模型分析二辊斜轧穿孔过程
郑坚敏;薛建国;李胜祗;徐洁;段修刚
【期刊名称】《重型机械》
【年(卷),期】2007(000)002
【摘要】借助有限元软件MSC.SuperForm2005,建立了新型的2D模型.采用Oyane断裂准则对圆坯二辊斜轧时的内撕裂形成过程进行二维热-力耦合数值模拟.模型中不仅反映了轧辊送进角和轧辊入口锥角的影响,而且还考虑了辊径的影响.结合宝钢140 mm全浮芯棒连轧机组Diescher穿孔机的工具和变形参数,分析了管坯斜轧时的应力应变状态和韧性断裂的特征值的分布状况,得到了管坯临界压下率.数值模拟结果与实际吻合较好,从而对生产过程合理确定变形参数有指导意义.【总页数】6页(P23-28)
【作者】郑坚敏;薛建国;李胜祗;徐洁;段修刚
【作者单位】宝山钢铁股份公司宝钢分公司,上海,200941;宝山钢铁股份公司宝钢分公司,上海,200941;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽,马鞍山,243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽,马鞍山,243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽,马鞍山,243002
【正文语种】中文
【中图分类】TG335.7
【相关文献】
1.Φ114mm二辊斜轧穿孔机后台定心辊的改进 [J], 解作祥
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5.改进φ100mm二辊斜轧穿孔机辊型,减少奥氏体不锈荒管内折和轧卡废品 [J], 任龙宝
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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 i escher)穿孔机为研究对象,应用DEFORM -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:TG 335 7 文献标识码:A 文章编号:1001-196X (2007)06-0043-053D -FE M nu m erical si m ulation and analysisin pi p e cross -rolli n g piercing processX I E L i n g -li n g ,HUANG Zhen -y,i WANG Ping(K ey Lab ofM ate rials and P rocessing ,Schoo l o fM ater i a ls Science &Eng i neer i ng in A nhui U nivers it yof T echno l ogy ,M a anshan 243002,Ch i na)Ab strac t :T he paper takes som e factory s D iescher punch press as a sub j ec t for study ,and uses DEFOR M,anon-linear FE M analysis so ft wa re ,for 3D heat-force coup l ed nume rica l si m u lati on for the cross-ro lli ngpro cess o f the round b l oom.Through the ana l y si s o f the cha racte ristics of the stress-stra i n fi e l d d istri buti on and te m pe ra t ure fi e l d o f the round b l oom and the temperature field o f t he p l ug i n pierci ng process ,peop l e f ound t hat the m ax i m a l stress and stra i n as w ell as t he m ax i m a l te m perature appear at t he area w here the billet and ro ller con tact ;the ax ia l te m pera t ure g radient of pl ug is c l ear w it h m ax i m al te m pe rature a t head part .A ll the resu lts have afforded theo ry basis f o r i m prov i ng t he wo rking cond iti on and the serv ice life o f the p l ug.K ey words :cross -ro lli ng;p l ug ;stress -stra i n fie l d ;temperat ure fi e l d ;nu m er i ca l si m u l a ti 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。
穿孔机力能参数的计算方法
穿孔机力能参数的计算轧制压力、顶头轴向负荷、轧制扭矩和轧制功率是钢管斜轧机工具设计和设备设计中的主要参数。
由于斜轧过程中存在有必要应变和多余应变两类变形，因此使得斜轧时力能参数约计算复杂化。
目前对这一问题尚不能在理论上作严格的数学处理，而只能用各种近似的简化处理方法，并忽略多余加变的影响．把复杂的应变情况理想化。
计算各种形式斜轧机轧制功率的方法与步骤一样，即可根据：(1)金属对轧辊的压力计算；(2)单位能耗曲线计算。
按金属对轧辊的压力计算，即根据求出的总轧制力，算出轧制力矩和轧制功率。
为求总压力，计算合属的变形抗力和平均单位压力，计算轧辊与轧件的接触面积是主要的环节。
计算步骤与方式大体与纵轧相同，但应注意斜轧本身所具有的一系列特点，例如必须引入径向压下量、螺距、滑移系数等参量，要考虑顶头袖向力、接触面宽度变化、送进角等因素。
斜轧机轧制力计算公式目前有四种类型：(1)借用纵轧板材的单位压力公式；(2)根据斜轧本身的变形特点，用塑性力学的工程计算法推导出的理论式；(3)用数值法导出的理论式，如有限元法、上限法、变分法；(4)经验公式。
第1种方法虽然是把斜轧过程简化成纵轧过程，不甚合理，但这种方法目前仍被工程界广为采用，后两种根据斜轧特点所推导的理论式，由于在推导中作了大量的简化假定，其准确性有待于实践验证。
接触面积的计算为计算总轧制压力，须确定接触面积。
这里研究在辊式斜轧机上穿孔时的接触面积计算。
由于沿变形区长度，接触表面的宽度是变化的(见图3—1)，在确定接触面积时需将变形区长度L分成若干等分，而在每一△L段内将接触面积近似地看作为一梯形。
从而总的接触面积为各梯形面积之和,即:图3-1 穿孔时的接触面积 12i i b b l F ++∆=∑ 〔3—1) 式中 i b 、1i b +——在分点i 及1i +上的接触宽度；l ∆ ——分点i 及1i +间的距离。
3.1 变形区长度的确定变形区的长度为由入口断面到出口断面的距离。
斜轧穿孔过程力能参数理论计算研究
摘 要 ：由于 穿 孔 机 力 学 性 能 直 接 影 响 无缝 钢管 的 产 品质 量 和 品种 规 格 ， 目前 国 内 外 对 斜 轧 穿 孔 过 程 力 的特 性 而
研 究 很 不 充 分 。为 此 ， 对 斜 轧 穿 孔 过 程 中 计 算 力 能 参数 的经 验 公 式 和 模 拟 计 算 力 能 参 数 的有 限 元 方 法 进 行 了 针
ｃ ｕｓ ｆｔ ｍ ｐｉｉａ ｏｒ ｕｌ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ａ ｅ ｏ ｈｅ ｅ ｒｃ ｌｆ ｍ ａ ｉ ｎ ｌ ｚ ｄ．
中 图分 类号 ：码 ：Ａ
Ｔｈｅ ｒ ｔｃ ｌＣａ ｃ ｌ ｔｏ ｆＦｏ ｃ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ｉ ｅ ｃｎｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｏ ｅ ｉａ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｅＰａ ａ ｔ ｒ ｎ Ｐｉｒ ｉ ｏ ｅ ｓ
第 ３ Ｏ卷
第 ３期
吉 林 大 学 学 报 （ 息 科 学 版） 信
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｉｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ （ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ Ｓ ｉｎ ｅＥｄ ｔｏ ） ｏ ｒ ａ ｌ ｉ ｅ ｓｔ Ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｃ ｅ ｃ ｉ ｎ ｏ Ｊｉ ｙ ｉ
斜轧穿孔机顶头设计软件的开发
斜轧穿孔机顶头设计软件的开发王久刚【期刊名称】《《钢管》》【年(卷),期】2019(048)004【总页数】6页(P31-36)【关键词】无缝钢管; 斜轧穿孔机; 顶头; Lazarus软件; 数据库【作者】王久刚【作者单位】天津钢管集团股份有限公司天津300301【正文语种】中文【中图分类】TG333.8顶头是斜轧穿孔生产的主要轧制工具之一，将实心的坯料穿制成空心毛管的过程中，金属的主要变形是由顶头参与变形的，它的形状决定了金属在变形区的流动。
顶头设计合理与否，直接影响钢管生产的产量、表面质量、壁厚精度和成本消耗。
因此，穿孔机顶头外形几何尺寸的设计极其重要。
目前，穿孔机顶头的设计一般采用“计算法”，先根据顶头各段的长度、顶头直径、平整段角度等基本参数，计算出穿孔锥的圆弧半径，然后再手工制图，或者借助CAD绘图软件绘制顶头轮廓图，最后再测量相关参数［1］。
上述方法具有不直观或容易出错的缺点，在选用顶头的辗轧锥角时，未经缜密计算的赋值也存在局限性，尤其在顶头按系列化、规格化方式进行设计时；因此有必要开发专用的设计工具来完成顶头的快速、精确、合理的设计。
本文针对穿孔机顶头的特点，利用开源软件Lazarus，采用面向对象的技术和方法，开发了面向穿孔机顶头主要参数的、可视化的顶头设计软件。
1 穿孔变形区合理的顶头设计必须与穿孔变形区的特点相适应。
穿孔变形区的组成如图1所示，一般由穿孔准备区（Ⅰ）、穿孔区（Ⅱ）、辗轧区（Ⅲ）、规圆区（Ⅳ）4部分组成。
穿孔准备区将实心管坯在反复交变应力下形成疏松区但不至于形成孔腔，为穿孔做好准备；穿孔区将实心的管坯穿制成空心毛管，承受主要变形——减壁、延伸；辗轧区辗轧壁厚，改善管壁尺寸精度和内外表面质量；规圆区将椭圆形的毛管圆化［2］。
图1 穿孔变形区的组成示意2 典型的顶头外形和各锥段作用合理的顶头外形和尺寸不仅能降低斜轧过程中的能耗，还可以提高工具的使用寿命［3］，并且毛管壁厚精度较好，顶头外形可分为穿孔锥Ⅰ、扩径锥Ⅲ、辗轧锥（一段Ⅱ、二段Ⅳ）和反锥Ⅴ。
斜轧刚塑性有限元模拟中变形历史处理
斜轧刚塑性有限元模拟中变形历史处理
双远华;赖明道;张中元
【期刊名称】《塑性工程学报》
【年(卷),期】2002(9)2
【摘要】在有限元分析中解决了斜轧变形区构形问题。
为了解决稳态计算斜轧过程变形历史问题 ,提出了轧制复合道次法 ,为刚塑性有限元提供了处理方法。
针对二辊斜轧穿孔中变形区复杂的边界条件和椭圆度、辊型、送进角、孔喉、顶头前伸量等与毛管扭转、滑移等关系做了分析。
【总页数】5页(P82-86)
【关键词】刚塑性有限元;斜轧穿孔;复合管次法;数值模拟;变形处理;轧制
【作者】双远华;赖明道;张中元
【作者单位】南京航空航天大学机电工程学院;燕山大学机械学院;太原重型机械学院材料分院
【正文语种】中文
【中图分类】TG331;TG335.17
【相关文献】
1.金属塑性变形过程的刚(粘)塑性有限元数值模拟 [J], 李勇;许方;朱应禄
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3.模锻过程刚粘塑性有限元模拟中关键问题的处理 [J], 李俊;李润方
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压力容器斜大开孔的有限元应力分析
力增 量 。峰 值应 力 具 有 高度 的 局 部性 和 自限性 ． 不 会 引起 显著 变形 ． 此对 于 不存 在 交 变载 荷 的容器 因 可 以不考 虑峰值 应力 。
２ ２ 强 度 校 核 ．
析 计算 设 计 的容 器可 以达 到较 高 的许 用应 力 ． 而且
行 详细 的应 力分 析 ， 而是 结 合经 典 力学 理 论 和经 验
公 式对压 力容器 部件 的设计 做一 些规 定 ． 如选材 、 安
总体 薄 膜 应力 Ｐ ， 次 局 部 薄膜 应 力 Ｐ ， 次 弯 曲 ｍ一 Ｌ一
应 力 Ｐ。需 要注 意 的是 ， ｂ 在应 力 分析 时计 算 出 的 Ｐ Ｌ 值 是 指 局 部 应力 区薄 膜 应 力 的 总量 ， 已包 括 了 ， 所 以一 般 只需 校 核 ， 不必再校 核 。 二 次 应 力 ９是 为满 足 外部 约束 和 自身 变 形 连 续 性 要 求 产 生 的应 力 ， 具有 自限性 ， 当 ｐ超 过 屈 即 服极 限后 ， 生局 部塑 性变形 。 产 如果 这种变形 能够 弥 补 一 次应 力 引起 的弹性 变 形 不 连续 性 ． 性 变形 就 塑 会 自动 停止 ， 因此 ｐ对容 器 的危 害属于 第 ２位 。
无能 为力 。 时就必 须采 用应力 分析 方法 。 此
设计 或 校核 中最 常 见 、 最普 遍 的 分析 模 型 。 由于 接 管 与壳 体连 接处 的结 构不 连续 ， 在 内压载 荷 作 用 会
下 产生 应 力集 中现 象 ． 而往 往会 成 为压力 容 器 的 从 局部 高应力 区。同时 由于容 器开 孔接 管部位 的不 同
最终郭正阳-螺纹管斜轧成形设备及工艺试验研究
Fig1.1The boiler pipe
螺旋翅片管，国内一般叫作螺纹管,是兰州石油机械研究所于1964年成功轧制的，之后国产换热器中开始采用螺纹管[2]。作为一种强化传热元件，螺纹管可以代替普通管组装成各种规格的管壳式换热器，它与普通管换热器相比有以下特点：可以增大传热面积强化管外传热效率，提高总的传热系数，抗腐蚀性能好，抗结垢性能强，适用于有严重结垢的场合，可延缓积垢效应的影响，对于脆性垢有自动脱落效应，因此，较光管换热器有较长的操作周期，是理想的节能产品。目前，该项技术在各个领域应用非常广泛。设备类型从ZG型轧机到LZJ1及LZJ1A型轧机，全部采用冷轧成形工艺。但在螺纹管的批量生产中，这种工艺成本比较高,因此需要进一步改进轧制工艺，降低生产成本；还要寻找一种强度高、硬度高及韧性好的滚轧刀材料，提高刀具寿命，从而减少刀具损耗。这是目前冷轧工艺存在的缺点。
1.2螺纹管斜轧技术发展及现状
加工螺纹常用的方法就是车削加工和滚压加工。切削加工是一种成熟工艺，操作简单方便，精度高，但是效率低，且在加工时切断了金属的纤维，降低了零件的机械强度。所以现代开始采用滚压螺纹技术加工螺纹。
滚压螺纹是一种无屑加工，其实质是利用材料在冷态下的可塑性来进行加工。滚压是某些金属材料的坯件受到具有一定截形的滚压工具之轧制而产生塑性变形，从而形成相应截形工件的一种加工方法。滚压螺纹具有高的机械强度，且生产效率很高，加工的零件表面质量也很高。在冷态下实现螺纹滚压过程从1831年就有了，早先是用来制造螺栓，后来随着技术的不断进步，螺纹滚压的技术得到了很大普及，能对不同材料（碳素钢、合金钢等），不同类型的零件（螺栓、丝杆、薄壁螺纹管等）进行各种螺纹(精密螺纹)的滚压加工,随着工业的发展，对零件精度要求的提高，许多关键的零部件必须用滚压加工，才能满足设计及性能要求[6、7]。
《45钢-316不锈钢复合管三辊波平斜轧有限元模拟与工艺优化》范文
《45钢-316不锈钢复合管三辊波平斜轧有限元模拟与工艺优化》篇一45钢-316不锈钢复合管三辊波平斜轧有限元模拟与工艺优化一、引言随着现代工业的快速发展，金属管材在众多领域得到了广泛应用。
其中，45钢与316不锈钢复合管因其优良的力学性能和耐腐蚀性，在石油、化工、海洋工程等领域尤为常见。
三辊波平斜轧作为金属管材生产过程中的关键工艺，其工艺优化对于提高产品质量、降低成本、提升生产效率具有重要意义。
本文以45钢/316不锈钢复合管为研究对象，通过有限元模拟技术对三辊波平斜轧过程进行模拟分析，并探讨其工艺优化策略。
二、有限元模拟基础有限元法是一种广泛应用于金属塑性加工过程的数值模拟方法。
该方法通过将连续的物体离散成有限个单元，对每个单元进行力学分析，从而得到整个物体的应力、应变等物理量的分布情况。
在三辊波平斜轧过程中，有限元模拟可以有效地预测金属流动、应力分布、变形情况等，为工艺优化提供有力支持。
三、45钢/316不锈钢复合管三辊波平斜轧有限元模拟3.1 模型建立在有限元软件中建立45钢/316不锈钢复合管的几何模型，设置材料属性、边界条件等。
考虑到复合管的层状结构，需对不同材料分别设置属性。
同时，为准确反映三辊波平斜轧过程中的金属流动情况，需建立精细的网格模型。
3.2 模拟过程在有限元软件中，设置三辊波平斜轧的工艺参数，如轧制速度、轧制力、轧辊形状等。
通过模拟金属在轧制过程中的流动、变形、应力分布等情况，得到复合管的成形过程。
3.3 结果分析根据有限元模拟结果，分析复合管在三辊波平斜轧过程中的应力、应变、温度等分布情况。
通过对比不同工艺参数下的模拟结果，找出影响产品质量的关键因素。
四、工艺优化策略4.1 轧制速度优化通过对不同轧制速度下的有限元模拟结果进行分析，发现轧制速度对金属的流动性和成形质量有显著影响。
适当提高轧制速度可以降低金属的变形抗力，提高生产效率，但过高的速度可能导致金属表面质量下降。
基于Abaqus的轧制工艺参数优化
基于Abaqus的轧制工艺参数优化作者：冯伟来源：《工业设计》2016年第06期摘要：利用生产实践反复试验得到最优参数，会造成许多不必要的浪费，通过利用有限元分析软件，对金属材料的轧制过程进行仿真分析，得到最优的参数，从而优化轧制工艺。
本文利用Abaqus有限元分析软件，针对冷轧带钢工艺进行参数优化。
关键词：冷轧；工艺；参数；优化；有限元随着社会生产力的不断上升，对于金属材料的加工程度也逐渐的精细化。
实践经验表明，在金属轧制成型过程中，金属材料的变形趋势、应变速率、内部应力情况主要受到轧制工艺参数例如轧制速度、压下率等影响，因此，合理的匹配轧制工艺参数对于进一步提升金属加工能效，对于时间生产有着极重要的意义。
但如果利用生产实践反复试验得到最优参数，会造成许多不必要的浪费，通过利用有限元分析软件，对金属材料的轧制过程进行仿真分析，得到最优的参数，从而优化轧制工艺。
1轧制工艺与有限元分析法1.1 轧制工艺轧制工艺是现阶段金属加工中极为常见的生产形式，轧制就是指金属材料在旋转轧辊的带入下进入轧辊之间，受到压缩产生塑性变形，从而得到生产需求的一定形状、性能和尺寸的金属产品的生产过程。
轧制工艺按照轧辊旋转与金属材料运动方向的关系，可以简单分为斜轧、纵轧以及横轧。
斜轧指工作轧辊的轴线是异面直线、轧辊旋转方向相同、轧件的运动方向与轧辊的轴线成一定角度。
纵轧指的是金属材料运动的方向与轧辊的轴线垂直，而工作的轧辊的运动方向与旋转方向相反，与自身的轴线平行。
横轧是指工作轧辊的轴线平行、轧辊旋转方向相同、轧件的运动方向与轧辊的轴线平行。
轧制工艺作为一种金属加工生产形式，其主要的生产优势在于能够实现对金属材料的大批量生产，轧制设备种类多，其产品的生产尺寸范围较大，能够满对金属材料加工的不同需求。
与此同时，在轧制过程中，以轧辊为主要的介质，降低了外界环境与金属材料的相互接触，能够降低界面的污染，避免金属材料的特性变化。
同时利用轧制工艺，还能够进行高难度的多种材料的复合轧制。
斜轧穿孔中壁厚不均的有限元模拟及实验研究
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钢 管 $--$ 年 ’ 月 第 %" 卷第 % 期
钢管的精度除与生产方法有关外，还与生产 钢管的材料性能、钢管尺寸及对其质量的要求有 关。钢管的直径精度反映钢管的椭圆度，壁厚精 度反映钢管的壁厚均匀度。除此之外，斜轧无缝 钢管质量还包括钢管内外表面有无缺陷、钢管的 机械性能等。因此，钢管的表面质量、尺寸精度 和机械性能是代表钢管质量的主要指标。 文献 ! " # 对各种轧管机精度进行了分析对比， 认为热轧钢管机组可以看成是由许多环节组成的 一条工艺线，在工艺线上的每一个工序 （ 即环
斜轧穿孔过程中的缺陷控制及数值研究
２ｌ ６・
工 程 科 技
斜轧 穿孔过程 中的缺 陷控 制及数值研 究
赵 华 清
（ 天 津铜 管集 团股份有 限公 司， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ０ ）
摘 要： 随着＿ ｒ － ＿ ， ｌ ｋ 技 术的不断发展 ， 钛合金凭借着 自身 良好的力学性能与 工艺性 能 ， 在我 国实现 了较为广泛 的应 用， 而这 一应用就对 轧制工艺提 出了更 高的要 求， 为此笔者 以某： ｒ － ） － － ￣ ｋ管斜 轧穿孔过程为对 象 ， 对斜轧 穿孔过程 中的缺 陷控 制及数值研 究进行 了具体论述 ， 希望这一论述 内容 能够为我 国钛合金的更广泛应用带来一定帮助。 关键词 ： 钛合金管 ； 斜轧 穿孔 ； 缺陷控制
Hale Waihona Puke 作 为拥有低密度 、 高熔点 、 高 比强度 、 耐腐蚀 、 无磁性 、 生物相容 验 ， 试验结果最终通过 电子显微镜收集 。 ２ ． ６观察与摄影 性 良好等一 系列优点 的优质金属 ， 钛合金主要具备挤压 、 斜轧穿孔 、 焊接三种制备方法 ， 而这其中的斜轧穿孔制备方法具 备着 较为明显 在 金相 试验 的观察 与 摄 影环 节 ，笔 者选 择 了型 号 Ａ ｘ — ｏ ｖ ｅ ｒ ｔ ２ ０ Ｏ Ｍ Ａ Ｔ的 金 相 显微 镜 。 的优势 ， 不过值得注意的是 ， 由于钛合金本 身变形 抗力较大 ， 这 就使 ｉ 得 尾卡 、 穿偏尾卡 、 中卡 、 包棒 、 链带 、 偏心等缺 陷在钛 合金的斜轧穿 ２ ． ７ 结果分析 孔过程 中较 为常见 ， 而为 了尽可 能避免这类缺 陷的出现 ， 正是 本文 在完成一 系列金 相试 验后 ， 我们 就能够结 合试验结果 完成斜 轧 就斜轧穿孔过程 中的缺 陷控制及数值展开具体研究的原因所在 。 穿孔后的钛管加工条件的求 出， 并 以此分析 出相关 加工过程 中存在 １斜轧穿孔过程及金属变形阶段 的缺陷 ， 而笔者实 际进行 的金相 实验得 出了管坯 内部散热性较差 的 １ ． １ 斜轧穿孔过程 缺陷， 针对 这一缺陷 ， 通过 降低轧辊速度 的方法就 能够有效 解决该 在钢材 的轧 制中 ， 横轧 、 纵 轧 以及斜 轧是最 主要 的三种 轧制方 问题 。 式， 这其 中的斜 轧不同于纵 轧和横轧 ， 轧件本身需要 在转 动前进 中 ３ 斜轧穿孔有限元模 拟仿 真 为 了能够较 好完成 本文就斜 轧穿孔 过程缺 陷控 制及数 值展 开 进行轧 制 ， 这 一轧制过程 中轧件 本身处于螺 旋运动状 态 ， 无 缝钢管 的生产制造最多采用的辨识斜 轧这一轧制方式［ 】 １ 。 的研 究 ， 笔者选择 了有 限元法完 成这一研究 的具体需求 ， 这里 的有 １ ． ２ 斜 轧穿孔金属变形 阶段 限元法指 的是基于变分原理求解偏微 分方程 的数值计算 方法 ， 通过 对 于斜轧穿孔的整个过程来说 ， 这一过程可 以细分为不稳定 轧 建立斜轧穿孔 的有 限元模型并设 定边界条件与初始 条件 ， 我们 就可 制过程 、 中间稳定过 程 、 第二个不稳定轧制过程 三个 阶段 ， 这其 中的 以通 过对有 限元模型 的模 拟结过分析 取得具体造 成斜 轧穿孔 过程 不稳定轧制过程指的是坯料前端逐渐填满变形 区的阶段 ； 而 中间稳 缺陷的数值 ， 而通过 对这相关 数值 的修改 ， 我们 自然就 能够较 好完 定则属 于斜轧穿孔金属变形最重要 的一个 阶段 ， 斜轧穿孔 的很 多缺 成本 文研 究的需求 。 陷便 出现于这一 阶段 ； 而对于第二个 不稳 定轧制过程 来说 ， 坯料 末 在具 体 的斜 轧 穿孔 的有 限 元模 型 建 立 中 ，笔 者采 用 了 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ 端慢慢离开 变形 区是这一 阶段 的主要 内容田 。 Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 完成具体 的建模操作 ， 并在模 型建立完成后 将其导入 了有 限 ２ 斜轧穿孔后管材的实验研究 元软件 Ｄ Ｅ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ 中，这样我们就 能够在这一软件 中逐步 完成相关 为了较好完 成本文就斜轧穿孔 过程 中的缺陷控 制及数值 展开 数值的求得 。值得注意的是 ， 在这一造成斜轧穿孔过 程缺陷数值 的 的研究 ， 我们就需要展 开斜轧穿孔后 管材的实验研 究 ， 而这一研 究 求得 中 ， 我们还 需要完成边 界条件 与初 始条件 的设 定工 作 ， 这里笔 需要得到金相学的支 持才 能够实现较好展开 。 对于应用金相学展开 者选择 了以时间增量控制方式计算步长的设定方式 。 的试验来说 ， 取样 、 镶嵌 、 磨光、 抛光 、 腐蚀 、 观察 与摄影等是这 一试 在对斜轧 穿孔有限元模拟仿真结果进 行的分析 中 ， 笔者发 现本 验的具体流程。 文所研究 的某工厂钛管斜轧穿孔过程 中 ， 轧辊头 部与轧件尾部 发生 ２ ． １ 取样 了剧烈摩擦 ， 这种摩擦 就使 得这一过程 的温度过 高 ， 此外 ， 这 一过程 在应用金相学试 验的取样环节 中， 遵循 原则是保证这一流程工 的钛 坯加热温度 、 钛坯转 动都处 于合理状态 ， 为此 笔者建议 该 企业 序较好完成 的关键 ， 遵循相关技术标准 、 选择代表性部位 、 在破损处 改变轧辊 的剪切摩擦系数和顶头 与轧件的换热 系数 ， 这样就 能够保 取样进行失效分析是这一取样主要需要遵循 的原则 。 ； 证其钛管斜轧穿孑 Ｌ 能够较 高质量完成 。 ２ ． ２ 镶嵌 ４ 结 论 而在应 用金相学试验 的镶嵌 环节 中 ， 电镀 、 化 学镀 、 机械夹 持 、 在本 文就斜轧穿孔过程 中的缺陷及数值研究 中， 笔者详 细论述 热镶嵌 和冷镶嵌等都属于这一环节可 以采取 的具 体镶 嵌方法 ， 这 里 了斜 轧穿孔过 程及 金属变形 阶段 、斜轧穿孔后 管材 的实验研究 、 斜 希望这 一系列 内容能够 为相关从业 笔 者采用 了冷镶嵌 法 ， 通过配制一定 固化剂的树脂 ， 完成 了这一 工 轧穿 孔有 限元模 拟仿真等内容 ， 序 的操作【 引 。 人员 带来 一定启 发。 ２ ． ３磨光 参考文献 １ １ 尹 元德 ， 李胜祗 ， 康永林， 王鹏展， 王向东， 李 国涛． 工艺参数 对二 辊斜 在应用金相学试验 的磨光环节 中 ， 砂轮 片 、 砂轮 和金刚石磨 盘 ｆ ９ ２厚 壁 管 分 层 缺 陷 的 影 响 『 Ｊ ］ ． 材 料 科 学 与 工 艺， ２ ０ １ ４ 以及各类砂 纸磨料是这一环节 的主角 ， 而这一磨光环节 还可以细分 轧 延 伸 大 口径 Ｐ 为手工与机械 两类 ， 而在本文 的研究 中 ， 笔 者选择 了磨 光用 耐水砂 （ ６ ） ： １ ２ ３ — １ ２ ８ ． 纸作为模具 ， 进行 了手工打磨 ， 这一过程 中笔者使新磨 痕方 向与 旧 【 ２ 】 王付杰， 双远 华， 胡建华， 孙京超 ， 王 清华． 三辊斜轧 穿孔工 艺的数值 磨 痕方 向垂 直 ， 以此实现了磨光 正确信息 的逐步获得 。 模拟与 实验分析『 Ｊ １ ． 热加 工工艺， ２ ０ １ ４ （ ９ ） ： ９ ５ — ９ ８ ， １ ０ ５ ． ２ ． ４抛 光 ［ ３ 】 刘雨龙 ， 王辅 忠． 二辊斜 轧 穿孔过 程金属 变形缺 陷有 限元 分析…． 在应用金相学试验 的抛光 环节 中 ， 微粉悬浮液 、 喷雾抛光剂 、 抛 中 国 冶金 ， ２ ０ １ ３ （ ８ ） ： １ ４ — １ ９ ． ４ １ 尹 元德 ， 李 胜祗 ， 康永林， 王鹏展， 王 向 东， 李国涛． 二辊斜轧延伸 大 Ｉ ３ ＇ 光膏等松散磨料是这一环节 的主角 ， 而笔者在这一 环节 中选择 了机 ［ 械抛光的方法与微粉悬 浮液磨料 ， 并在完成抛 光后 通过显微镜进行 径 Ｐ ９ ２厚 壁 管 分 层 缺 陷 倾 向 性研 究 ｆ Ｊ ］ ． 钢铁， ２ ０ １ ２ （ １ ０ ） ： ５ ２ — ５ ６ ， ６ ５ ． 了质量检查 ， 这样就能够保证后续试 验的更好 展开 。
第3章 斜轧时轧件的变形
(3-4b)
注意：上式计算所得与实际相差较大，原因有二： ① 接触宽度不完全在入口侧； ② 压下的金属不完全延伸，而有横向扩展。尤其是空心 体部分，当横向扩展受阻时，反过来会增加壁厚，这 些都会加大以后的压下量而增加接触宽度。
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3.1 变形分析
• 注意到：当其它参数不变时，α↑—— l↓。 • 计算举例（按原江东无缝厂数据）：
Dg =290mm，DB =60mm， BHP =52.5mm，β1 =3.5°， α =7° 据式(3-6)求得
拉应力作用
阶段2：裂纹────→扩大成裂缝─→连接成片成为不可焊 __ 合的孔腔。
School of Materials Science & Engineering Anhui University of Techn3.2 斜轧实心圆坯的应力/应变状态及孔腔形成机理
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第三章 斜轧时轧件的变形
主要讲解如下几个问题 轧件变形分析 轧件变形分析
单位压下量 单位压下量 接触宽度计算 接触宽度计算 变形区长度计算 变形区长度计算 斜轧实心圆坯的应力—应变状态及孔腔形成机理 斜轧实心圆坯的应力—应变状态及孔腔形成机理 基本概念 基本概念 孔腔形成机理 孔腔形成机理 孔腔的危害及预防措施 孔腔的危害及预防措施
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。
双金属复合管斜轧穿孔过程模拟
双金属复合管斜轧穿孔过程模拟
王鑫;马叙
【期刊名称】《天津冶金》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】在双金属复合管的斜轧穿孔工艺试制研究阶段,利用DEFORM大型有限
元模拟、GLEEBLE热模拟试验、金相及电镜分析等方法,采集大量数据、照片及模拟过程数据对双金属穿孔过程进行研究,利用计算机有限元模拟技术规避可预见性
缺陷,确定了理想状态下最为合理的双金属斜轧穿孔工艺参数,降低了研发成本及风险.
【总页数】5页(P24-28)
【作者】王鑫;马叙
【作者单位】天津市无缝钢管厂技术处,天津300220;天津理工大学材料科学与工
程学院,天津300384
【正文语种】中文
【相关文献】
1.斜轧穿孔试制双金属复合管 [J], 林少燕;刘家泳
2.批处理过程模拟系统的间歇过程模拟包的功能 [J], 张秀玲;张存兰
3.原油常压蒸馏过程模拟系统的开发（下）：—过程模拟 [J], 裘俊红;龚建平
4.移动床热煤气脱硫气固反应过程模拟:Ⅱ.错流移动床非催化气固反应过程模拟 [J], 曹晏; 张守玉; 张建民; 王洋; 张碧江
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斜轧穿孔——原理 巴万兴作品
切向剪切变形
在顶头上的穿孔开始阶段，由于顶头表面的圆周速度 大于金属的切向流动速度，顶头如同轧辊一样也带动金属 向切向流动，这样与顶头直接接触的内表面金属的切向流 动速度大于管壁的中间层。这样，在各层金属之间将产生 较大的切向剪切变形(图7)。
斜轧实心圆坯时的应力及变形—孔腔形成 斜轧实心圆坯时，常易出现金属中心破裂 现象(形成孔腔)。在顶头前过早地形成孔腔，会 在穿孔后毛管内表面出现大量的内折叠缺陷， 恶化毛管内表面质量，造成废品。在穿孔工艺 中力求避免过早形成孔腔，这是确定穿孔工艺 制度的前提。孔腔的形成归根结底是由金属中 的应力状态和变形状态所决定的。
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据此如果穿孔过程中加一后推力或前拉力采用主动驱动顶头取消导板如带导盘二辊斜轧穿孔三辊斜轧穿孔在轧辊入口锥表面上刻痕以及对顶头进行润滑等都可改变力的平衡条件有利于建立管坯旋转和轴向移动条件减小滑动强化穿孔过程并减少轧卡现象
斜轧穿孔理论部分
斜轧穿孔运动学
斜轧穿孔运动学的特征是：穿孔机轧辊向同一方向旋 转，轧辊轴线相对于轧制线倾斜，圆管坯进入轧辊后，一方 面被金属与轧辊之间的摩擦力带动，作反轧辊旋转方向的旋 转，同时由于轧辊轴线对管坯轴线(轧制轴线)有一倾角(前进 角)，管坯又沿轴向移动，故呈螺旋运动。表示螺旋运动的基 本参数有：切向运动速度、轴向运动速度和管坯每半转的位 移值(称螺距)。
实际上两者并不相等，因金属和轧辊之间存在滑动。两者用滑移 系数来表示相差的程度。管坯(金属)实际切向和轴向速度应为：
式中分别为切向和轴向滑移系数，一般两者都小于1。 在生产中最有实际意义的是毛管离开轧辊时的轴向速度，轴向出 口速度愈大，生产能力也愈高。如果代表出口处滑移系数，则按式(1)、 (2)求出的VM和UM为毛管离开轧辊的切向和轴向速度。生产实践证明， 凡是增加顶头和导板轴向阻力的因素，都会使减小，凡是增大轧辊曳 入摩擦力的因素都会使增加。根据生产和实验测定，二辊斜轧穿孔时 (出口)一般为0.5～0.9。
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国外钶管
５ １
斜 轧 穿孔 工艺 的有 限元法分 析
摘 要 ：通过有 限元法 ．模拟 了无 缝钢管 生产 巾斜 轧穿孑 工 艺法孑 腔 的形成和扩 张机理 ．并将 模拟结 果 同实 Ｌ Ｌ
验例证 进行 了比较 。研究的第一 阶段集 中于可靠模型 的定义及其 在二维 空间模拟法 则 中的实施 。研究 的第二 阶段
钢 管 ２０ ０４年 ６月 第 ３ ３卷第 ３期
２ 圆管坯破 裂研 究
圆管坯裂 口研究是一个相关性很强的课题 。在
ＳＴＥＥ ＰＥ ｕ ．２ ０ ， １ ３ ， ． Ｌ ＰＩ Ｊ ｎ ０ ４ Ｖｏ． ３ Ｎｏ ３
维普资讯
５ ２
国 外衡管
哪营坯 ２一 轧辊
０ 概
述
实践 中 ．若 要制 订促使 圆管坯发 生破裂 的生产 工 艺 ，如 冲压 、切割 ，或 圆管坯 内部的破裂不断扩大 的生产工艺 ，如挤压或斜轧穿孑 ，在模拟程序 中就 Ｌ
要 有裂 口模 拟模 型 。
为满足现代工业对钢管 的各种需求 ．可采用不 同的技术来进行生产 ，如挤压法 、焊接法和斜轧穿 孑 法等。若是要生产长度与直径之比很大的无缝钢 Ｌ 管 ，则最佳技术的代表就是斜轧穿孑 工艺 或曼内斯 Ｌ
元的子程序及二次筛选模型 （ 此模型在 消元后将改 进筛选 质量 ） ，该法则经修改后 已与原来 的法则有
所不同。
作 ，研究 了斜轧穿孑 时加热 圆管坯在孑 腔形成期 间 Ｌ Ｌ
所 产 生 的 应力 。
为研究圆管坯破裂 ，采用了塑性裂纹准则 事 实上 ，这些准则的主要前提 ，是塑性裂纹在轧件的 最大破坏值超过临界值 ，即所谓 的 “ 临界破坏值 ”
４ ■ ４ ４ ４ ４
用来研究圆管坯在轧制方向上的旋转 和前进 ．因圆 管坯在向前移动时 ，孔型的倾角在增大 ．压缩力也 在增大 ．这样 ，就可想象 出圆管坯的变形过 程．Ｊ ． ｒ －
弄清 其 对 流 动应 力 千裂纹 形 成机 理 的 影 响 ¨
图 ２ 圆 昏 坯 横 断 面 上 的 压 力 分 布
集 中于孑 腔 的起始 和扩张模拟及其 模拟与实验结果 的 比较 。 Ｌ 关键词 ：无缝 钢管 ；斜轧 穿孑 ；孑 腔形成 ；有 限元法 ；模拟 Ｌ Ｌ
中图分类号 ：Ｔ ３ ．ｌ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ － ３ｌ （０ ４ ０ — ０ １０ Ｇ３ ５１ ０ １ ２ ｌ２ ０ ）３ ０ ５ － ３
素的最大主应 力值 ．即 ㈨ ； Ⅲ ；
厂
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㈨㈣ 如
＿ ＿ —
、： ／
１ 、 ！
采用符号法则 ， 以方便地计算 ｍ最大主应力佰 可
４ 模 型 的定 义和 应用
采用 的模拟程序为二维有限元法则 因此 ，必 须 完 成 ２ 模 型 来 表 达 变 形 Ｔ艺 ：在 斜 轧 穿 孔 中 ． Ｄ 圆管坯沿其轴线旋转 ．且裂纹在与 圆管坯 旋转轴相 垂 直的平 面上产生 考虑到这两个 前提 ．只对圃管 坯 的圆周断面进行重点模拟 ． 变形区的模拟模型为平面应变。采Ⅲ不同倾 角 的孔型 ，即所谓的锥形辊 ＋对南轧辊施加 的促使圃
研究 ＿ ｒ 几种破坏准则 ．其中效果较好 的 一 种是 能够在 穿孔期间考虑到应 力状态发生 变化的耶种准
则 该 准 则是 通过 分析 孔 腔形 成 的机理 毁其 对应 力
５ 模
拟
已同Ｐｅｒ Ｓ Ａ 司合作 定 义出斜轧穿 工艺 ｉ ａｐ公 ｔ Ｌ 的几何形状 特别模拟了直 径 Ｉ０盯ｎ ＩＩ１２ ５ ¨ ．Ａ Ｓ ０ ０ 钢 ，轧 制温度 １２ ０ ５ 的圆管坯 轧辊旋 转速 度为
ＤＦＲ Ｄ Ｅ Ｏ Ｍ２ 的定 型版本 。在可 能实施新 的破 坏标 准 （ 此标准定义裂纹在何时如何开始）时 ，用于消
计者、轧机制造者和钢管生产者长期研究的课题 ， 旨 在通过研究 ，不断地寻求新 的穿孑 工艺技术。 Ｌ
意 大利 Ｂ ｅｃａ ｒｓｉ大学 课 题 组 与 Ｐｅｒ ｐ 司 合 ｉｔ Ｓ Ａ公 ａ
Ｓ ＴＥＥＬ Ｐｉ Ｊ ｎ ０ ４ ０ ＿ ３ ｏ ＰＥ ｕ ２ ０ ．Ｖ Ｉ３ ．Ｎ ３
造 就 了高摩擦 值 为通过 消元算 法幞拟孔 腔 的形 成 ，把最 大拉伸主应 力的极 限值 设定为３ ． ＭＰ ６ ａ ５ 所有破坏值大 于临界值的元素都要消去。
孔 型 倾 角 对最 大 主应 力和孔 腔 形 成机 理 的影 响 也 作 了分 析 一
３ 顶 一
４一 屯 肴
圉 ｌ 斜 轧 穿 孔 工 艺
图 ３ 计 算 的 最 大 主 应 力 闰 示
管坯旋转 和前进 并逐渐增大 的压缩 力进行模拟 。 为模拟 圆管坯 ≠轧制方 向． 的移动 ，把孔型分 Ｆ Ｌ 成不 同倾 角的３Ｐ ＂ 断面 ．即 ｌ 、２ 和３ 该模 型可 。 。
８ ／ ｉ，轧 辊 直 径 为７ ０ｎｎ ０ｒ ｎ ａ ｒ ８ ｌ］
状态的依赖 ．在最大 主应 力的基 础上得 出的 图３ 为计算 的最大主应力图示 ，它证 明主应力存曝管坯 Ｉ 的中心较高． 当最大主应 高于 临界值 ．即高于极 ． 眼值时 ，裂纹 即在圆管坏 中心开 始形成 为得出最 大主应力准则 ．必须按下式计算 出用于每一筛选元
压 缩 ，从 而 在 其 中心 产 生 很 大 的 拉 应 力 ．见 图 ２ 。
有限元法 ．是Ｄ Ｆ Ｒ Ｄ Ｅ Ｏ Ｍ２ 的定型版本 ．是一种 拉 格朗 日隐含法则 。当破坏值高于定义 的临界值时 ，
可以通过消元筛选方式来模拟圆管坯的破裂 。采用 此法则 ，已在研究垂直切割 、冲压和预测正 向挤压
６ 模 拟 结 果
将模拟结 果同实验所得的结果进行 比较 。通过
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模拟 了圆管坯 的３ 个横断面 ．棚埘应的孔型倾 角分别 为ｌ、２和３ 。 。 。 模拟法刚为平 匝应 变，等温，即忽略温度 的影 响 圆管坯 有可 塑性 ．ＡＳ ０ ０ 的流动应 力可 ＩＩ１ ２ 钢 见ＴＳ ｋ ｓ ｉ 的 著述 ，假设 型 为完 全 刚性 。 ｌｒ ａｈ等 ｄａ Ｌ 圆管坯 和轧辊 问接触 面上的摩擦力 电按剪切力进 行 了模拟 ．其摩擦 系数 匾定为０ … ８ 摩擦 系数的大值代表了生产实际 。事实上 ．润 滑 困难 ，坯料温度高 ，压缩 区轧辊粗糙度大等共 同
的人字形裂缝方 面取得 良好的效果 。
根据塑性理论 ，孑 腔会精确地产生在坯料 中心 ，因 Ｌ 为拉应力达到了其破裂值 其后 ，坯内孑 腔 由留在 Ｌ 坯 内的顶头进行定径并校正
３ 已完成 的裂 口模 型
１ 研 究 与 生 产
斜轧穿孑 孑 腔形成 的机理 ，是无缝钢管生产过 ＬＬ
程 中最 重 要 的理 论 之 一 ，同时也 是众 多研 究 者 、设 如 前 所 述 ，在 研 究 中 已 开 发 的 法 则 是 标 准 的
时发 生 。
通过模拟 ，可 以加深对孔腔形成过程 的认识 ， 以便优化制约生产工艺 的某些参数 ，如圆管坯的加 热温度 、轧辊 的几何形状 、顶头鼻部的形状和位置
等
研究 的最大难题是如何定义临界破坏值 。事实 上 ，临界破 坏值 的选 择将影 响裂纹在 何 时如何开 始。因此 ，临界破坏值必须在真实工作条件下进行 定义 ，并考虑工作温度 、应变 、应变率对流动应力 和破裂应力的影响。
曼工 艺 。
裂 口模拟主要采用两种方法进行 ：① 细分筛选
方式 ；②消元筛选方式 模型的选择依据于现有 的模拟法则及真实可能
性 ，以得 出独 立 的机 理 。 本 文 所述 的用 于 圆管坯 裂 口和孑 腔 形 成 模 拟 的 Ｌ
斜轧穿孑 工艺是将加热圆管坯 ．通过锥型穿孑 Ｌ Ｌ 机上 的一对轴线交错 布置并以相 同方向旋转 的锥形 轧辊 ，在摩擦力的作用下 ．促使 圆管坯旋转 ，并迫 使其通过穿孑 顶头而纵 向前进 ，从而产生出坯 内裂 Ｌ 口，见 图１ 。圆管 坯在旋转时要经受周期性 的渐进