论无缝钢管生产的当代水平：兼论全浮动芯棒连轧管厂的技术改造

通过剖析９０年代投产的无缝钢管厂提出了当代无缝钢管生产的两个重要方面：采用先进的轧管工艺和高水平的工艺过程自动控制。在此基础上，对全浮动芯棒连轧管厂的技术改造提出了一些看法。     

限动芯棒连轧管工艺的17年

从１９７８年第一个限动芯棒连轧管厂在Ｂｅｒｇａｍｏ投产算起，限动芯棒连轧管工艺已经历了１７年的发展过程。评述了这种工艺在８０年代的发展及其技术现状。指出当前的无缝钢管生产的重组和这种工艺有关。     

有限元数值模拟在无缝钢管连轧技术中的应用

介绍了国内外对钢管连轧变形区的理论分析和实验研究,重点介绍了有限元方法在钢管连轧过程的模拟分析及其应用,为实际生产中制定合理的工艺参数和优化孔型设计提供科学依据。     

衡阳钢管厂Φ89mm半浮芯棒连轧管机组工艺及设备结构特点

衡阳钢管厂Φ８９ｍｍ半浮芯棒连轧管机组是一种新型机组，其选配的变形工艺路线能很好地适应生产小规格的热轧无缝钢管。本文论述了该机组的工艺及设备结构特点。     

有限元数值模拟方法在连轧管孔型设计中的应用

介绍了有限元法在连轧管孔型设计中的应用,分析了全浮芯棒连轧时金属流动特性,讨论了轧辊工作直径的确定方法.针对难轧钢种的钢管连轧,以减轻钢管内表裂纹缺陷为目标,借助于有限元数值模拟对连轧孔型进行了优化设计.试轧结果表明,新设计的孔型使T91钢管的内表缺陷大幅下降,经高压锅炉管精整线超声波探伤检验,合格率(绝对值)提高36.77%,对难轧钢种具有很强的适应性.     

液压支柱用管在限动芯棒连轧管机组的试制

文章着重介绍了在限动芯棒连轧管机组上试制27SiMa钢的生产工艺。用该工艺生产的液压支柱管，其产品质量完全符合GB／T17396—1998标准要求，可以满足煤矿机械行业的使用要求。     

限动芯棒连轧的工艺实践

采用限动芯棒连轧工艺生产无缝钢管,再加上先进的在线检测技术,使得无缝钢管产品的质量有了可靠的保证。本文总结了天津钢管公司投产以来限动芯棒连轧工艺生产的实践,对生产过程中出现的主要工艺技术难点、易产生的产品缺陷作了详细分析,并提出了预防解决措施。     

现代连轧管机组用芯棒生产技术

论述了现代连轧管机组主要变形工具芯棒的工况条件、失效形式,芯棒消耗量的大小直接影响无缝管的生产成本,根据芯棒的服役条件确立选材原则、制造工艺、规格。     

全浮动芯棒连轧管过程三维热力耦合有限元模拟

应用三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真及其接触分析技术,建立了全浮动芯棒连轧管过程有限元模型及其摩擦、传热和接触等重要边界条件.针对八机架椭圆-圆型孔系全浮动芯棒连轧管过程,实现了全三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真.获得了连轧管过程的应力场、应变场、温度场及轧制力学参数的变化特点.揭示了钢管连轧过程中浮动芯棒速度变化及荒管外径和壁厚分布变化的规律.     

全浮动芯棒钢管连轧金属流动的有限元分析

结合生产实际,采用ABAQUS显式动力仿真平台,对宝钢140mm全浮动芯棒钢管连轧过程中金属的变形及流动规律进行了仿真分析.分析结果表明:金属的横向流动主要表现为从孔顶区域流向侧壁区域;金属的纵向延伸主要发生在孔顶区域,且钢管外壁金属相对内壁金属向前滑移.孔型侧壁区域金属的横向堆积及纵向延展不充分是导致荒管壁厚不均的主要原因.     

热轧无缝钢管生产计划系统

对热轧无缝钢管生产的特点进行了分析,在此基础上,研制开发了热轧无缝钢管生产计划系统。该系统包括数据管理、月计划编制、生产作业计划编制和计划滚动4个模块。数据管理模块实现计划数据与基础数据的集成以及数据的及时更新;月计划编制与生产作业计划编制模块使计划工作程序化,实现计划的快速有效编制;计划滚动模块及时响应信息的变更,实现计划的滚动编制。     

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。     

Finite element analysis of the bulge defect forming and eliminating on tube continuous rolled by full floating mandrel mill

Based on the ABAQUS explicit dynamic simulation platform,the finite element model of single stand mill with restrained mandrel was adopted to research the influence of mandrel - roller velocity ratio (MRVR),mandrel friction and tension between stands on rolling force.The analysis results show that when the MRVR is lower than 1,the rolling force increases obviously with the increase of MRVR and reaches the peak value when the MRVR is about 1.The rolling force increase induced by the MRVR increase is the main reason of the formation of the bulge defect on the tube head and tail at the entering and exiting stage during tube continuous rolling process by full floating mandrel mill,which can be intensified by the increase of mandrel friction coefficient.The rolling force decreases with the increase of tension.As the tension is larger, the rolling force decrease amplitude is larger.The influence of backward tension on rolling force is greater than that of forward tension distinctly.Tension control can be used to decrease the rolling force increase induced by the MRVR increase,which is imposing tension at the same time when the MRVR increases,in order to improve even eliminate the bulge defect,and enhance the tube dimension precision.     

短流程生产无缝钢管的斜连轧工艺

 为解决利用斜轧方法生产热塑性较差、难变形、高合金的无缝管材问题,研究了一种短流程生产无缝钢管的新工艺,即斜连轧工艺,它将传统的穿孔和轧管放置在一道工序中完成,是对两步法生产无缝钢管工艺的探索。首先利用有限元软件对斜连轧工艺进行探索性研究,分析了温度场等的分布情况。进而在斜连轧试验台上对斜连轧工艺展开试验,试验表明,斜连轧工艺能够穿轧出无缝钢管。研究初步获得了新工艺的基本规律,验证了斜连轧工艺的可行性,这种工艺的发展能够有效提高管材产品的质量和生产效率。     

无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心分析

斜轧穿孔毛管壁厚偏心是导致无缝钢管壁厚不均的重要原因,深入认识毛管壁厚偏心的特征和影响因素,是控制无缝钢管壁厚精度的必要前提。基于生产试验对无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心进行了表征,运用解析方法建立了无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心的计算模型,针对实际生产条件进行了预报计算和比较,研究了斜轧穿孔工艺因素对毛管壁厚偏心的影响,并分析了改善毛管壁厚偏心的方法。研究结果表明,无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心的基本特征表现为"偏心螺旋型",在毛管壁厚不均中占比70%以上;管坯温度偏心是影响毛管壁厚偏心非常重要的因素,建议控制在10℃以内;增大斜轧穿孔变形量和毛管旋转次数有利于改善毛管壁厚偏心,相应的措施是减小送进角、增大顶头直径、减小管坯直径、增大轧辊过渡带长度;增大斜轧穿孔速度有利于改善毛管壁厚偏心。     

冶金行业压力管道无缝钢管的检验

论述冶金行业压力管道无缝钢管在使用过程中质量检验的重要性,详细介绍无缝钢管常见缺陷形式,检验检测项目和检验检测方法。     

Scheduling problem for hot-rolling seamless steel tube production

Taking the seamless tube plant of Baoshan Iron & Steel Complex in China as the background,we analyze the characters of hot rolling seamless steel tube:multi varieties,low volume,complicated production process,flexible production routes.Then integrated scheduling problem for hot rolling seamless steel tube production is studied,which covers two key points;order-grouping problem and solution method for flowshop/jobshop scheduling problem.On the basis of these two problems,integrated scheduling decision system is developed.The design idea,function flow sheet,data processing method,and functional module of visualized human-computer interactive scheduling system implemented in seamless steel tube plant of Shanghai Baoshan Iron & Steel Complex are described into detail.Compared with manual system,the performance of system shows the applicability and superiority in several criteria.     

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.