管坯表面缺陷对应在成品管上的形貌试验研究

介绍了不同类型的管坯表面缺陷经过PQF连轧管工艺轧制变形后,对应在成品管上所产生外折的形貌特征。管坯表面的圆孔伤产生了沿钢管轴线的直线发纹,直线的裂纹深度与管坯的圆孔伤深度有关;管坯的纵向伤也产生了沿钢管轴线的直线发纹,随着轴向伤深度的加深,裂纹的深度和长度加深加长;管坯的周向伤在成品管上产生了环向的翘皮,翘皮均呈锯齿状,且极易脱落。通过对管坯表面缺陷在成品管上的形貌特征的研究分析,探索PQF连轧管机组的变形规律,进而为制订管坯检验验收标准、确定成品管探伤检验方法提供参考依据。

基于Workbench热定心管坯温降分析及定心装置对比

利用斯忒藩-玻耳兹曼公式和ANSYS Workbench模拟两种手段分析由定心工序引起的管坯温降。认为,理论计算值和模拟结果相近;管坯温降随管坯直径尺寸变化明显,管坯直径越小,由定心引起的温降越大,定心工序提速的需求尤为突出;管坯温降与冷却时间成正比例关系;管坯长度对定心温降影响不大。介绍了管坯热定心装置的发展现状,对比分析了液压式热定心装置和火焰式热定心装置的优缺点。常用的液压式热定心装置定心质量好,但定心时间长,温降大;火焰式热定心装置利用管坯输送时间同步完成定心工序,由定心引起的温降小,且在定心过程中可对管坯进行局部加热,提高了穿孔稳定性和毛管端部壁厚的均匀性。

06Cr18Ni11Ti管坯探伤与晶间腐蚀不合原因分析及改进措施

针对06Cr18Ni11Ti管坯探伤不合以及晶间腐蚀不合问题,采用光学显微镜和扫描电子显微镜对缺陷进行了检测和分析。结果表明:造成探伤不合与腐蚀开裂的原因是相同的,都是因为管坯中存在大量0.4~0.6 mm大尺寸链状TiN夹杂物团簇。通过控制Ti合金化过程中Ti含量、Al含量、炉渣成分,降低浇注温度,提高快锻机单道次压下量,有利于提高探伤、晶间腐蚀的合格率。

空心铜管坯水平电磁连铸过程的电磁效应研究

以中试规模的空心管坯水平连续铸造系统为基础,研究了不同功率的中频电磁场对空心铜管坯凝固组织及力学性能的影响,提出了在空心铜管坯水平连铸过程中施加中频电磁场改善铸坯质量的方法.研究结果表明:当施加频率为1 kHz的电磁场时,空心管坯的表面粗糙度降低了约50%;当施加功率为20 kW的电磁场时,空心铜管坯的组织得到细化,抗拉强度提高了约40%,延伸率提高了50%;当施加30 kW的电磁场时,铜管坯组织粗化,力学性能下降.

重卡桥壳D形横截面预成形管坯轴向-环向补料液压胀形研究

在大尺寸重卡桥壳胀压成形试验中,近似回转体预成形管坯充液压制成形后的桥壳管件,中部桥包壁厚减薄率大、后盖存在开裂。为此,设计了D形横截面的预成形管坯及轴向-环向补料液压胀形工艺,分析了轴向补料、轴向-环向补料阶段的应力状态及变形特征,推导出不同变形区的塑性变形条件以及中间横截面典型特征点环向应力的表达式。针对某载荷10 t重卡桥壳,进行了D形截面管坯液压胀形有限元模拟,揭示了各变形区的正应力、剪应力的变化规律以及金属沿环向的流动规律。进行了重卡桥壳胀压成形生产试验,成功制备出D形截面预成形管坯,成形性良好,金属环向流动量及壁厚分布与模拟结果吻合,壁厚相对减薄率明显降低;充液压制成形后的桥壳管件,中部桥包部分壁厚增加,消除了后盖开裂隐患,而且切除的附件前盖减少15.64%。

管坯用钢P280GH分层缺陷鉴定及分析

针对P280GH无缝钢管管坯穿管后出现分层缺陷,利用直读光谱仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪进行分析,确定缺陷类型,同时查证生产过程,确定缺陷形成原因。结果表明:P280GH钢管中存在的分层缺陷,是因为成材率高,钢锭冒口切除不干净,滞留在钢锭冒口端的Al2O3非金属夹杂物在管坯轧制过程中,沿着轧制方向分布在钢管,形成分层。

国内外石油管坯钢品种开发及应用

介绍了国内外石油管坯钢的品种开发、应用现状厦发展趋势，提出了莱钢石油管坯钢的品种开发建议。

电炉短流程生产20~#管坯钢工艺实践

莱钢特钢厂采用50tUHP电炉—LF精炼—大方坯连铸—半连轧短流程代替原模铸工艺生产20#管坯钢。通过实施精料方针、规范脱氧化工艺、优化吹氩处理工艺、选择最佳二冷区配水模型、采取钢水低过热度浇注和全程保护浇注、控制拉速、控制开轧温度等,产品成材率、合格率分别达到95.8%、99.3%,满足了国标要求。

大尺寸喷射沉积耐热铝合金管坯楔压致密化与力学性能

基于多道次局部小变形累积致整体成型的工艺思路,采用一种新型的楔形压制工艺,对大尺寸Al-Fe-V-Si耐热铝合金喷射沉积管坯进行有效致密化,压制出尺寸为douter330mm×dinner314mm×78mm及douter330mm×dinner312mm×113mm的力学性能良好、整体均匀致密、外形圆整的耐热铝合金管材,并对楔形压制的致密化规律及其合金的组织与性能进行研究。结果表明:不锈钢包套在楔形压制过程中可以适当增大静水压力,并改善管坯的温度均匀性,使管坯中的孔洞显著锻合,材料的有效承载面积增加,沉积坯中的弱界面和层状组织得到有效改善,从而使其成形性能得以提高;当楔形压制的变形程度为50.4%时,管坯的力学性能及相对密度由沉积态的σb=125MPa,δ=15%,82%分别提高到301MPa,9.3%及99.3%。该工艺适合于加工大尺寸多孔金属管坯,具有经济、实用的优点及较好的工业应用前景。

B10铜合金管坯三辊行星轧制模拟优化与实验研究

采用三辊行星轧制技术生产铜合金管可改变传统的挤压法生产工艺,大幅度提高铜合金管材的生产能力,但对其生产实用性的研究尚处于探索阶段。本文重点以B10白铜合金管坯为研究对象,首先通过有限元模拟对比分析了B10白铜合金管坯与TP2紫铜管坯在三辊行星轧制过程中偏转角和坯料初始温度对成形的影响,并计算出对铜合金管材三辊行星轧制加工中轧辊精整段长度合理控制范围。根据有限元模拟分析结果进行了现场生产实验,成功轧制出铜合金管材获得满意结果。该轧制实验的成功证明有限元模拟的重要参考价值,同时拓宽了三辊行星轧机的应用领域并改善了铜合金管材的生产加工技术。

BFe30-1-1铜合金空心管坯水平连铸探索

探索了用水平连铸的方法制备BFe30-1-1铜合金空心管坯的技术,在实验室成功制备了φ83mm×20mm空心管坯。对管坯的表面质量,凝固组织及力学性能进行了分析。结果表明,采用合适的熔铸工艺参数,可以用水平连铸的方法制备BFe30-1-1铜合金空心管坯。

连铸管坯质量对钢管内折缺陷的影响

在对连铸管坯晶区进行划分的基础上阐述了连铸管坯穿孔特有的“隔墙”现象,探讨了连铸管坯的低倍组织及主要化学成分等对钢管热轧的常见缺陷——内折的影响和连铸管坯的各区域及柱状晶的大小与内折之间的关系,同时通过回归分析法得出碳当量与内折率的关系式。

胀-压复合成形汽车桥壳预成形管坯的设计及成形试验

根据胀-压复合成形汽车桥壳新工艺,提出了预成形管坯的设计方法,将其桥包部分截面周长与制件对应部位截面周长的比值定义为截面系数;针对某小型汽车桥壳样件,使用分析软件ANSYS对不同截面系数下的预成形管坯进行了成形的有限元模拟,并根据测定样件的桥包部分过渡圆角的大小,确定了截面系数的取值范围。基于提出的设计方法制定的胀-压复合成形工艺,在普通液压机上成功试制出桥壳样件,实际测量了其外形尺寸,证实了提出的预成形管坯设计方法可行。

管坯镦锻工艺仿真及优化

管坯镦锻制品是石油、钻探等机械设备的关键部件,要求具有很高的强度、抗拉性能及抗疲劳性能。在实际生产中,管坯成形过程很容易产生失稳、内部凹陷甚至折叠,而且坯料体积不易控制,使得锻件成形困难,锻件质量得不到保证。本文采用Deform-3D塑性有限元分析软件,以钻杆头部镦锻为例对管料的镦锻成形工艺过程进行了模拟和分析,并针对原有成形工艺中出现的问题进行了改进和优化。运用Deform-3D系统模拟的油管与生产实际基本吻合,因此,该模拟结果及其参数可用于钻杆头部镦锻模的设计。

连铸空心管坯内置行波磁场对凝固组织的影响

利用低熔点Sn-3.5%Pb合金进行了空心管坯内置行波磁场的静态模拟实验研究。结果表明:管坯内置行波磁场可以引起金属熔体内部纵截面上的大环流,减小了熔体凝固前沿的温度梯度,降低了金属熔体的冷却速率,抑制了熔体的枝晶生长,从而促进了晶粒的球化,改善了管坯的凝固组织。

电磁搅拌对离心铸造0Cr17Mn14Mo2N管坯组织和性能的影响

在离心转速和浇注温度恒定的条件下，考察了０Ｔ至０１８Ｔ不同强度稳恒电磁场对离心铸造０Ｃｒ１７Ｍｎ１４Ｍｏ２Ｎ不锈钢铸态组织和室温加工性能的影响。试验结果表明，铸态组织中的残余铁素体随磁场强度的提高而由不均匀的长条状变为粗化的块状组织，且分布均匀，促使铸坯塑性提高。磁场强度达到临界值００８Ｔ之后，残余铁素体随着磁场强度提高而细化，分布弥散，使铸坯塑性下降。分析表明，造成这种性况的原因是电磁场同时起到两方面的作用，一方面促使铁素体形成元素向核心偏聚，增加铁素体的稳定性，粗化残余铁素体；另一方面增加晶核数量。

中小型中空塑件的多管坯挤出吹塑成型技术研究

以小型医用药瓶为例,分析了挤出吹塑成型工艺方案,选用一台挤出机同时挤出多个管坯的方法对药瓶进行挤出吹塑成型,并对吹塑模具和挤出机头的设计进行了探讨,找到了提高中小型中空塑件的挤出吹塑成型生产效率的途径。

预成形管坯压制成形汽车桥壳的变形分析

介绍了小型汽车桥壳样件胀压成形的工艺,针对两端经过缩径、中部经过液压胀形得到的轴对称状预成形管坯,其内部充液后用模具压制成形桥壳样件的过程,定性分析了横截面、纵截面的变形,揭示了变形机理以及壁厚的变化规律,探讨了桥包部分横截面大小对其成形性的影响。通过有限元模拟和工艺试验,进一步考察了管坯压制成形工艺的成形性,并定量分析了壁厚的分布情况。研究结果表明:轴对称状的预成形管坯压制成形异型截面的汽车桥壳样件时,样件成形性好,壁厚分布较好,成形过程中所需液体压力低。

管坯电磁成形电磁力解析

电磁力计算是分析电磁成形过程的基础 ,通过解析推导建立管坯电磁成形电磁力的计算公式 ,分析各参数与电磁力幅值的对应关系 ,阐述轴向电磁力对成形性能和终态变形的影响。