基于滚压反弯理论的钛合金二辊矫直辊型研究

为了提高钛合金细棒材的矫直精度,保证钛合金紧固件质量,依据钛合金材料属性和弹塑性理论,提出采用滚压反弯方式来提高矫直效果的辊型设计方法。在辊型设计过程中,根据细棒材的矫直变形规律,提出了εt-10εt矫直硬化系数模型,对细棒材变形的应力-应变关系描述更为准确;结合屈雷斯加屈服准则,分析了滚压反弯矫直的优点;并从接触强度、弹性变形及滚压力限制等角度建立了细棒材二辊矫直辊缝求解模型。在考虑应力中性层偏移、材料硬化规律和残余应力释放等因素对反弯曲率比的影响基础上,结合具体实例,给出了细棒材二辊矫直辊型设计曲线,并对矫直过程进行数值模拟。分析了矫直过程中影响棒材矫后精度的各参量状态,结果表明:采用设计辊型的棒材矫后直线度为0.41 mm·m^-1,二次回弹挠度为0.1737 mm·m^-1,预测弹复后直线度小于0.584 mm·m^-1;最终,利用矫直试验验证了该设计方法的正确性及有效性。

关于钻具矫直系统的改进的研究分析

河南油田管具分公司目前使用的及一150T单点式钻具压力校直机，是陕西宝鸡石油机械厂70年代生产的产品，设备陈旧，操作不便，其技术性能落后，钻杆校直的直线度技术要求不能满足国内其他油田。目前使用的是5辊斜辊矫直机，这种型式的校直机是90年代生产的产品，其特点是5个矫直辊上下交错布置，采用旋转弯曲矫直原理。其把压力校直机的单点反弯校直，变为了旋转弯曲校直，钻杆中部管体部分得到了较好的矫直效果。其缺点是钻杆头尾1．5米左右的长度得不得矫直，影响了生产效率的进一步提高。目前研究的6辊斜辊矫直系统，其全过程实现了把压力校直的单一方向、单点、多次反弯校直，和五辊校直机的五辊交错旋转反弯校直，变为在圆周3600方向全长范围内的六辊对辊旋转、反弯和滚压校直。