椭圆孔型张减过程模拟及横向壁厚分布预测

通过对宝钢钢管厂１５２．５ＢＯ椭圆孔型系统主变形机架生产不同壁厚管子的轧制过程进行三维弹塑性有限元模拟,得出经减径后管子沿圆周方向的壁厚分布不均,产生内多边形的缺陷,随着总减径率和壁厚的增加,引起内多边形的程度增大。根据模拟结果对１５２．５ＢＯ椭圆孔型系生产不同规格的管子引起管子在沿圆周方向的壁厚不均进行预测。     

自动轧管横向壁厚精度研究

摘要：针对自动轧管机轧制薄壁不锈钢管中出现的严重横向壁厚不均问题,借助于三维有限元分析软件Simufact,对X10CrNiTi18不锈钢管典型规格112mm×4.5mm自动轧管过程进行数值模拟。研究了不同轧辊孔型结构参数、芯棒润滑状态、轧辊孔型磨损及穿孔毛管偏心对自动轧管横向壁厚精度的影响。结果表明：随着芯棒摩擦因数的增大,所轧荒管横向壁厚精度明显恶化;偏心毛管轧制所轧荒管依旧偏心,延伸轧制对穿孔毛管偏心壁厚纠偏能力有限;磨损的孔型修模后,采用负芯补轧制较增大芯棒直径轧制所轧荒管横向壁厚不均度增大;采用三段式圆弧孔型,所轧荒管横向平均壁厚更接近目标壁厚,横向壁厚不均度由原孔型的13.55%下降到9.94%,横向壁厚精度明显改善。     

LD60三辊冷轧管机轧制薄壁管材壁厚不均分析

对LD60冷轧管机轧制管材时易出现壁厚不均的现象进行了深入分析,得到了影响管材壁厚不均的主要因素,并提出了减少壁厚不均现象的一些措施。     

厚壁无缝钢管张减过程横向壁厚不均研究

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,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±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.但从整个轧制过程来看,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±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大影响.由于塑性功换热的原因,孔型角±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.      

无缝钢管生产工艺的创新

Kocks公司已开发了一种生产无缝钢管的新工艺。从毛管到热轧成品管这种连续式工艺创新的要点是：一台4辊Kocks旋转式轧管机能轧制长达50m的毛管，然后立即进入张力减径机组加工而无径向跳动，也无需再加热。该工艺的优点是：通过使用长的毛管和最大限度地减少管子端部增厚段的长度，同时优化管子的热锯长度，从而提高了收得率；通过旋转轧机的斜轧技术和张力减径机组的壁厚控制，使壁厚公差达到了很高精度；通过“自由尺寸”轧制和“随机”轧制提高设备的利用率。     

LD型冷轧管机轧制过程中变形及轧制压力的实验研究

通过对 LD—60型冷轧管机的现场测试以及实验数据分析,说明了 LD 型冷轧管机有它自己的变形特点。轧制过程中变形量沿宏观变形区长度上的分配,影响金属在变形工作锥上的硬化过程、轧制力参数以及变形工具的使用寿命。本文在实验研究的基础上,提出了在 LD 型冷轧管机变形区上力参数的合理分布原则,并据此提出相对减壁量沿宏观变形区长度上的分配原则。     

在小型轧管机组上轧制钢管的壁厚不均的调查研究

在钢管同一横断面上最大和最小壁厚差称横向绝对壁厚不均,它与名义壁厚之比称相对壁厚不均,即ΔS=S_(最大)-S_(最小);ΔS/S_(名义)=P％横向壁厚不均是衡量钢管几何精确度的主要指标,因而研究壁厚不均在理论上和生产上均有其重要的意义。由实际的生产统计资料来探索钢管壁厚不均的规律是研究钢管壁厚不均的重要方法之一。本文就是统计了我国114机组(1962、1963年,钢管直径为76、83、89、102毫米,壁厚为4～10毫米)、140机组(1957、1959、1960、1963年,钢管直径为73、76、89、108、127、159毫米,壁厚为3.5～14毫米),和133顶管机组(1963年,规格为57×4～6,63.5×4、108×4～6毫米),钢管壁厚不均情况,并对壁厚不均影响     

张力减径机不同孔型横向壁厚分布的有限元模拟分析

借助有限元分析软件模拟钢管张力减径的轧制过程,由3种不同张力减径机孔型轧制的同一规格钢管产品的横向壁厚分布的比较表明,采用宝钢专有技术设计的新孔型轧制的钢管与原有的德国传统孔型轧制的钢管相比,其横向壁厚较为均匀,并对钢管"辊印"缺馅的产生有抑制作用.     

一种穿孔扩径顶头

一种穿孔扩径顶头，包括本体、穿孔锥；其特征在于，所述的穿孔锥形状为抛物线型。本实用新型扩径能力强、轧制规格范围大、轧制壁厚质量好、轧制电流低且顶头使用寿命长的穿孔扩径顶头。     

板形控制的理论基础

本文研究了板形与横向厚差的关系,在推导横向厚差方程时考虑了轧制压力沿带材宽度的不均匀分布,得出辊间压力分别按二次曲线和四次曲线计算时横向厚差方程和弯辊力设定值的计算公式,并同实测数值进行了对比和分析。本文还分析了纵向厚差和板形的综合调节,研究了弯辊力对轧制力和横向前张力差的传递系数,为板形自动控制系统的设计提供了理论基础。     

无缝钢管三辊轧制荒管壁厚偏心分析

 三辊轧制荒管壁厚偏心控制是无缝钢管壁厚精度控制的重要环节。基于生产试验分析了荒管壁厚偏心的特征,运用解析方法建立了三辊轧制荒管壁厚偏心的理论计算模型,针对实际生产条件进行了预报计算与比较,分析了三辊轧管工艺因素对荒管壁厚偏心的影响特点,并进一步讨论了改善荒管壁厚偏心的方法。研究结果表明,荒管壁厚偏心的基本特征表现为“偏心螺旋型”,在荒管壁厚不均中的占比达80%以上;毛管壁厚偏心和温度偏心是影响三辊轧制荒管壁厚偏心的最重要因素;增大三辊轧制减壁量、降低毛管温度、提高轧辊台肩高度、增大轧辊转速有利于减小荒管壁厚偏心。     

大口径斜轧钢管壁厚精度实测分析

通过在巨龙穿孔机和960轧管机上进行Φ900 mm×32 mm钢管轧制试验,对毛管和荒管壁厚进行了测量,分析了大口径斜钢管的螺旋形壁厚不均及其遗传规律。     

改进自动轧管机孔型改善毛管壁厚不均

改进自动轧管机孔型改善毛管壁厚不均江西洪都钢厂肖文川，于学义毛管横向壁厚不均是自动轧管机最为突出的质量问题之一。要将横向壁厚不均控制在允许范围内，最基本的一条措施就是选择合理的孔型椭园度，即孔型宽高比ｂ／ｄ＿ｋ。孔型椭园度过小，虽有利于减轻横向壁厚不...     

带芯棒拔制对钢管壁厚不均的影响(钢管壁厚不均的研究之三)

本文分析了带芯棒拔制后钢管的壁厚不均程度,阐述了带芯棒拔制的均壁作用和壁厚不均与壁厚超过公差的差异,计算了各道次带芯棒拔制后管头管尾的长度,并指出了热轧工艺中存在的问题。     

楔横轧多楔轧制高铁空心车轴壁厚均匀性

在空心轴楔横轧多楔轧制中,控制壁厚均匀性是衡量车轴成形质量的重要标准.本文先分析空心轴楔横轧多楔轧制的稳定轧制条件,得到了确定空心车轴楔横轧压扁失稳的准则.在此基础上,基于DEFORM-3D软件,建立楔横轧多楔同步轧制高铁空心车轴的三维刚塑性有限元模型,分析展宽角、成形角等工艺参数对壁厚均匀性的影响,获得了工艺参数影响轧制空心车轴壁厚变化的规律.结果表明:成形角越大,壁厚均匀性越好;展宽角越大,壁厚均匀性越好,但在展宽角大于10°时,壁厚均匀性反而下降.基于多楔轧制实验,轧制1∶5缩比的空心车轴,测量了轧制力矩和轧制空心轴的壁厚,与仿真结果作比较,相对误差均在10%以内,验证了所建有限元模型的正确性.      

芯棒直径对楔横轧5Cr21Mn9Ni4 N空心气门壁厚均匀性的影响规律

楔横轧空心轴类件存在壁厚分布不均问题,特别是在小直径大长径比空心件楔横轧成形中更为突出.本文在Gleeble-1500D热模拟实验机上进行了5Cr21Mn9Ni4N耐热钢的热压缩实验,得到了5Cr21Mn9Ni4N的热变形本构方程.通过改变芯棒直径,采用有限元仿真和实验相结合的方法,研究了楔横轧轧制空心气门过程中的壁厚变化规律.研究结果表明,带芯棒轧制时,芯棒直径存在临界值,在该值下进行轧制,空心气门预制坯壁厚均匀性最优;楔横轧空心件时,金属轴向均匀流动是壁厚均匀的必要条件;轧件轴向拉应变减小,径向压应变变大,周向应变在0附近且为拉应变时,壁厚较为均匀.      

无缝钢管张减过程壁厚前馈自适应控制

介绍了宝钢分公司钢管厂在无缝钢管张减过程壁厚控制中实现的前馈自适应控制技术。该技术利用准确料流跟踪所获得的对应来料荒管的管坯称重、连轧机后的测长数据,计算得到来料荒管的壁厚数据,然后根据张减机壁厚分布规律与钢管初始壁厚的关系,在轧制过程中在线计算和调整对应的各机架轧辊的轧制转速分布,实现张减机平均壁厚的前馈自适应控制,尽量减少由来料荒管壁厚偏差所造成的张减成品钢管壁厚偏差。     

基于DOE的锆合金包壳管冷轧质量分析及改善

为了提高锆合金包壳管的冷轧质量,通过统计过程控制技术和工序能力分析研究了锆合金包壳管冷轧后的壁厚偏差问题,并基于试验设计(design of experiment, DOE)技术对皮格尔冷轧工艺进行了优化。包壳管冷轧质量分析和工艺优化试验的结果表明,轧制前管材的壁厚偏差和送进量对轧制后的管材壁厚偏差有显著影响;当轧制前管材壁厚偏差<0.3 mm、壁厚变形量为65%、送进量为1.0 mm/次时,轧制后的管材壁厚偏差最小;通过轧制工艺优化后,反映壁厚偏差离散性的极差平均值由0.036减小到0.018,极差波动也明显减小,轧制质量显著提高;当轧制管材壁厚变形量一定时,对轧制前壁厚偏差较大的管材,采用小送进量轧制,可减小轧制后管材的壁厚偏差,达到提高锆合金包壳管材质量的目的。     

穿轧变形程度与壁厚不均(钢管壁厚不均的研究之九)

本文研究了穿孔、轧管变形程度与壁厚不均的关系,讨论了穿、轧工序导致壁厚不均的原因,提出了减小壁厚不均的工艺措施。     

热轧带钢的宽度自动控制

热轧带钢的轧件很长,沿线的轧制条件在不断变化,所以如何实现带钢沿长度方向的几何尺寸、板形和性能均匀一致是热轧带钢质量控制的关键之一。近来,随着精轧厚