钢管微张力定减径过程有限元模拟与分析

采用ANSYS/LS-DYNA大型通用有限元分析软件对无缝钢管张力定径过程的金属变形行为进行了模拟,较直观适时地反映了该过程的金属变形状态。得到的应力应变分布结果能够较好地解释钢管定减径过程中出现的壁厚不均等现象,模拟结果与实际生产中钢管变形行为状态基本一致。研究结果对于分析、制定和优化钢管定减径工艺制度具有较好的指导意义。

无缝钢管定减径过程的有限元模拟

利用非线性有限元分析软件MSC.Marc对无缝钢管连轧工艺中的定减径过程进行了有限元模拟,分析了变形过程中金属的流动、管子的变形以及轧制力的变化等规律,得到了定减径过程中应力与变形的分布与变化以及各个轧制道次和最终成品管的结构形状,并通过实验的结果验证了所建立的钢管定减径过程有限元分析模型的正确性。研究的结果为生产实际提供了有益的依据。

钢管定减径过程有限元模拟的若干问题处理

论述了采用大型非线性有限元分析软件Marc模拟钢管定减径热轧过程中碰到的若干问题及其解决方法。重点在于解决模型的建立与简化、边界条件的定义、温度场的参数设定、接触定义等方面遇到的实际问题,为研究同类问题提供参考。

三辊定减径机轧后钢管弯曲的原因分析

无缝钢管经过三辊定减径机轧制生产工序后,有时会产生弯曲,影响产品质量和深加工。通过研究管材纵轧变形机理,从摩擦系数、变形抗力和前滑等几个方面分析了轧辊辊径、轧辊硬度、轧件温度的变化对三辊定减径机轧后钢管弯曲产生的影响。

无缝钢管定减径过程的有限元模拟计算

根据某厂11机架定减径机组轧制工艺,建立了无缝钢管定减径过程的三维热-力耦合有限元模型,分析模型考虑了多种这界条件.通过计算研究了N80级无缝钢管定减径前温度对定减径后的壁厚偏差、外径偏差的影响.结果表明,定减径温度对钢管的壁厚偏差影响不大,而对外径偏差影响较大;随着定减径温度的升高,钢管的外径偏差逐渐降低.

用异型孔轧制消除钢管定减径内多边形缺陷

就钢管定减径中普遍出现的内多边形缺陷进行了分析，提出用孔型适当变异的轧制方法并给出计算公式。结果表明。

钢管定减径时壁厚增量的计算

钢管定减径过程中,壁厚的变化受到许多因素影响。长期以来,一般都按下列经验公式计算:当钢管壁厚小于15mm 时AS=0.0044·AD·S。(1)

14机架微张力定(减)径过程壁厚分布的有限元研究

根据钢管微张力定(减)径过程的变形特点,利用MSC.Marc软件进行三维弹塑性有限元分析,模拟钢管通过14机架微张力定(减)径机的变形过程。通过研究钢管断面上的横向壁厚分布,分析其内多边形程度;通过研究整根钢管的轴向壁厚分布,不需进行解析计算,可直接在有限元模型上测得头尾增厚段的切除长度。据此提供分析产品缺陷、指导工艺设计的依据。

三辊微张力定(减)径工艺设计探讨

用φ185 mm管坯生产φ108~146 mm无缝钢管时,管坯单个质量小,换工具频繁,设备调整多,故障率高,限制了φ177 mm PQF连轧管机组的产能。研究了φ177 mm PQF连轧管机组的微张力定(减)径工艺,对其孔型、张力、各机架钢管壁厚、速度及力能参数进行设计,并用数学解析方法在电子表格中将参数的计算编辑成程序。该方法具有简单、直观、易操作和易修改的特点。

微张力定(减)径机厚壁孔型优化

介绍了优化微张力定(减)径机厚壁孔型提高钢管尺寸精度的生产实践。针对Φ159 mm、Φ177 mm连轧管机组微张力定(减)径机孔型在轧制10 mm及以上壁厚钢管时,钢管会出现壁厚超差及严重"内六方"现象,将孔型优化为负宽展孔型。测量负宽展孔型轧制后厚壁产品的外径和壁厚,以验证优化效果。采用优化后的负宽展孔型进行轮制,厚壁钢管的外径和壁厚精度均提高,钢管外径不圆及壁厚“内六方”倾向减轻。

将“内六方”转变为“内十二方”——浅析钢管定(减)径时的内多边形现象

简述了三辊式定(减)径机的传动方式以及目前普遍使用的相邻机架辊缝的相位关系;分析了热轧钢管使用三辊式定(减)径机时产生"内六方"缺陷或缺欠的主要原因;提出了用增加定(减)径机机座工位、改变机架的布置方式和传动方位、减小相邻机架辊缝相位角的想法,以期达到将"内六方"转变为"内十二方",提高钢管壁厚精度的目的。

定(减)径机工艺设计的软件实现

推导了定(减)径机工艺参数设计解析公式,介绍了工艺设计软件编制的思路和方法。以Visual Basic6.0作为设计开发语言将其开发为一个软件设计系统,完成了定(减)径机工艺参数的计算机设计,为生产厂家提供了高效可靠的孔型设计、张力设定及自动化控制过程参数设定计算等。

三辊式定(减)径机的类型及应用

根据工作机架的外形、传动形式、结构,归纳了三辊式定(减)径机工作机架的种类;介绍了轧辊名义直径与机架间距的内在联系,以及孔型加工的两种方法;简要叙述了3种轧辊径向调节的方式;着重分析了不同形式主传动的优缺点,并列举各类型三辊式定(减)径机实际应用的机组名称。提出了一种可能改善产品壁厚精度的想法。

SRM-275型8机架微张力定(减)径机简介

介绍了SRM-275型8机架微张力定(减)径机的主要参数及特点,并结合该机在设计、制造、安装、调试及生产中出现的问题,提出了解决的方法。该机可作为钢管厂的技术改造设备,也可为类似设备生产厂家提供借鉴。

高线生产线减定径机故障诊断专家系统的实现

介绍了减定径机故障诊断专家系统的组成,并对诊断知识库和推理机制进行了分析和研究。通过使用专家系统能为减定径机的使用及故障诊断维护过程中提供指导,具有一定的使用和推广价值。

微张力定(减)径机轧辊机架的装配与调整

微张力定(减)径机是热轧管生产线中的关键设备,为了满足生产品种需要,生产厂家会配备大量的轧辊机架。以TZ355型轧辊机架为例,介绍了微张力定(减)径机轧辊机架的结构特点,分析研究了影响轧辊机架装配精度的主要因素,提出了轧辊机架的装配工艺、调试方法以及对轧辊机架装配精度的验证方法。

定(减)径温度对TC4钛合金无缝管成形的影响

通过Abaqus软件分析了开轧温度对TC4钛合金无缝管成形的影响,包括开轧温度对钛管几何尺寸、温度、应变等的影响;讨论了定(减)径过程中毛管的变形情况,以及开轧温度对钛管变形失稳的影响。结果表明:开轧温度880℃时,TC4钛合金无缝管的尺寸偏差最小,内外壁温差和外壁温差可以得到有效降低,管材温度均匀性良好;出口不同位置的等效应变较均匀,变形较为均匀,几乎无失稳区变形。

钢管定(减)径工艺技术(Ⅰ)--《热轧无缝钢管实用技术》

钢管定(减)径的目的是将直径较大的荒管通过定(减)径机孔型,轧制成直径较小的成品钢管,并保证钢管的外径和壁厚符合质量要求。1钢管定(减)径机的类型及特点 1.1钢管定(减)径机的分类 钢管定(减)径机可按以下四种方式进行分类.

三辊微张力减径过程金属变形行为模拟与分析

采用ANSYS有限元分析软件,对无缝钢管三辊张力定径过程的金属变形行为进行模拟,较直观适时地反映该过程的金属变形状态,详细讨论该过程由咬入到稳定轧制的金属流动变化状态及方式。分析得到的应力应变分布结果能够较好地解释钢管定减径过程中出现的壁厚不均等现象,模拟结果与实际生产中钢管变形行为状态基本一致。

钢管定(减)径工艺技术(Ⅱ)——《热轧无缝钢管实用技术》

3钢管定(减)径机工艺参数设计钢管定(减)径机的工艺参数设计包括钢管的减径量、减壁量、孔型系列、张力系数、轧辊速度的设计等。3.1定(减)径量的计算和分配3.1.1相对减径率的计算(1)第i机架相对减径率ρi为:ρi=(Di-1-Di)/Di-1式中Di-1,Di——分别为第i-1机架和第i机架轧出的钢管直径,mm。