無縫鋼管定減徑過程有限元模擬分析.pdf

1、在無縫鋼管生產(chǎn)過程中，定減徑的主要任務(wù)是控制成品管的尺寸精度和殘余應(yīng)力，使其達(dá)到一定的質(zhì)量要求。影響無縫鋼管產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多，在定減徑機(jī)組的參數(shù)已經(jīng)給定的情況下，材質(zhì)和定減徑溫度對產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，需對影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素進(jìn)行研究。
　　 本文基于熱彈塑性分析、傳熱分析、接觸分析的基本原理和有限元理論，采用大型非線性有限元軟件ABAQUS建立了無縫鋼管定減徑過程的有限元分析模型。應(yīng)用此分析模型，首先分析了N

2、80級鋼管在900℃定減徑時其等效應(yīng)力場、等效應(yīng)變場和鋼管特殊節(jié)點(diǎn)處的位移等變化規(guī)律。其次分別比較了N80級和BT100H級鋼管在900℃定減徑時，其經(jīng)過典型架次軋輥后等效應(yīng)力場、等效應(yīng)變場、溫度場和特殊節(jié)點(diǎn)處位移的變化。最后對N80級和BT100H級鋼管在不同溫度下的定減徑過程進(jìn)行模擬，比較各個方案下鋼管外徑、壁厚和圓真度的差別，在現(xiàn)有工藝條件下選擇合適的定減徑溫度。
　　 通過數(shù)值模擬計算可以得出：在鋼管的定減徑過程中，金屬

3、從與軋輥頂部接觸的區(qū)域往軋輥輥縫處流動，使軋輥頂部的鋼管外徑減小，輥縫處的鋼管外徑增加，增加量小于減小量，奇偶機(jī)架軋輥頂部和軋輥輥縫互換，如此反復(fù)經(jīng)多機(jī)架后使鋼管總體外徑減小，壁厚增加，最后機(jī)架的軋制是控制鋼管的圓真度和定徑的關(guān)鍵工序；兩種鋼管在相同溫度下進(jìn)行定減徑，其等效應(yīng)力場等變化規(guī)律一致，現(xiàn)有N80級鋼管的生產(chǎn)能夠?yàn)檠芯緽T100H級鋼管提供參考；兩種鋼管隨著定減徑溫度的升高，其最大等效殘余應(yīng)力都是降低的；鋼管的外徑偏差隨著定減徑