冷拔過程中無縫鋼管殘余應(yīng)力的形成
作者: 來源: 日期:2020/5/6 3:25:13
在附加應(yīng)力冷拉結(jié)果無縫鋼管的不均勻變形,成為冷拉拔后的殘余應(yīng)力。精密無縫鋼管用途很廣泛。一般用途的無縫鋼管由普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼軋制,產(chǎn)量最多,主要用作輸送流體的管道或結(jié)構(gòu)零件。無縫鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比,在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí),重量較輕,是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材。無縫鋼管廠家的生產(chǎn)工藝可以分為冷拔與熱軋兩種,冷軋無縫鋼管的生產(chǎn)流程一般要比熱軋要復(fù)雜,管坯首先要進(jìn)行三輥連軋,擠壓后要進(jìn)行定徑測試,如果表面沒有響應(yīng)裂紋后圓管要經(jīng)過割機(jī)進(jìn)行切割,切割成長度約一米的坯料。無縫鋼管的非均勻變形程度決定了殘余應(yīng)力的大小和分布。無縫鋼管的冷拔變形是由其變形特性決定的。因?yàn)橛性诶芜^程中無芯棒,與管壁厚度變化不多后變形,變形條件和無縫鋼管的內(nèi)、外兩層變形狀態(tài)有很大的不同,產(chǎn)生不均勻變形。在變形過程中,在無縫鋼管內(nèi)表面的金屬首先進(jìn)入塑性變形狀態(tài),并沿軸向金屬流動不受摩擦,所以沿壁厚方向發(fā)生軸向變形不均勻,造成在無縫鋼管外層的自然延伸率明顯低于內(nèi)層。這樣,附加軸向和切向拉伸變形和附加應(yīng)力的產(chǎn)生在無縫鋼管外層達(dá)到最大值;相反,額外的壓縮變形和壓縮應(yīng)力層內(nèi)產(chǎn)生的無縫鋼管也達(dá)到最大值,附加應(yīng)力變成殘余應(yīng)力變形后,留在管中。總之,無縫鋼管拉拔后的不均勻變形導(dǎo)致無縫鋼管的殘余應(yīng)力較大。因此,有必要尋求減少在拔管,殘余應(yīng)力降低縱向裂縫損傷的一種有效方法。