山东鲁西钢管-浙江大口径厚壁无缝钢管

大口径厚壁无缝钢管的轧制加工解析技术自20世纪80年代后期开始广泛采用有限要素法（FEM），大口径厚壁无缝钢管，近伴随着计算机输出的发展，解析技术已由二维向三维的变形解析发展。由此提高了产品的尺寸精度和质量，以下介绍具有代表性的解析技术。

延伸轧制的解析技术

芯棒连轧管机采用芯棒和孔型辊进行轧制，因此与板轧制不同，在轧辊圆周方向上存在着轧辊和芯棒没有接触的自由变形区。由于该自由变形区是在下个机架上被轧制，因此为正确理解芯棒连轧管机的综合特征，对包括自由变形区在内的变形进行预测是很重要的。

这种复杂的变形预测如果采用以往的高速缓存实现算法是无法获得高的精度，因此就需要高精度的解析。考虑到轧制方向剪切变形，采用普通扩张平面变形解析进行近似三维解析。结果可知，计算值和实验值较一致。

近，随着计算机技术的发展，加快了完全三维有限要素法解析技术的开发，它还能用于机架间张力影响的解析和轧辊与管坯的速度差的解析。

定径轧制的解析技术

采用定径轧制时由于内面没有工具，因此在轧制厚壁管时轧材的内面形状不整齐。采用三辊式轧机时，轧材的内面形状呈六角形。通过采用三维有限要素法解析，明确了这种内面棱角现象的发生机理和应采取的对策。在采用接近正圆的椭圆率=0.986的孔型时能获得基本均匀的壁厚，但在采用接近正圆的椭圆率=0.960的孔型时则出现清晰的内面六棱角。采用本解析能预测用张力减径机轧制时壁厚的变化，弄清了轧辊孔型特性和机架间的张力对内面六棱角的影响。

a. 大口径厚壁无缝钢管外径精度：取决于定（减）径方法、设备运转情况、工艺制度等。

外径允许偏差 δ=（D-Di）/Di × D： 外径mm

Di：名义外径mm

b. 大口径厚壁无缝钢管壁厚精度：与管坯的加热质量，各变形工序的工艺设计参数和调整参数，工具质量及其润滑质量等有关

壁厚允许偏差： ρ=（S-Si）/Si× S：横截面上壁厚

Si：名义壁厚mm

C．大口径厚壁无缝钢管椭圆度：表示大口径厚壁无缝钢管的不圆程度。

d. 大口径厚壁无缝钢管长度：正常长度、定（倍）尺长度、长度允许偏差

e. 大口径厚壁无缝钢管弯曲度：表示大口径厚壁无缝钢管的弯度：每米大口径厚壁无缝钢管长度的弯曲度、大口径厚壁无缝钢管全长的弯曲度

f. 大口径厚壁无缝钢管端面切斜度：表示大口径厚壁无缝钢管端面与大口径厚壁无缝钢管横截面的倾斜程度

g. 大口径厚壁无缝钢管端面坡口角度和钝边

大口径厚壁无缝钢管的设计规则不能用于碳钢是因为大口径厚壁无缝钢管与碳钢之间有着3个根本的区别：

其一、冷加工时产生加工硬化，例如，弯曲时具有各向异性，即：横向和纵向性能不同。可以利用由冷加工而增多的强度，不过如果与总面积相比弯曲面积较小而忽略不计这种增加时，强度增多可以在一定程度上提高安全系数。

其二、应力/应变曲线形状不同，的弹性极限大约是屈服应力的50%，就标准中所规定的小值而论，该屈服应力值低于中碳钢的屈服应力值。

其三、没有屈服点，通常以ó0.2来表示该屈服应力被认为是当量值。