The PQF pass parametric design system of heavy calibre seamless tube

According to the characteristics of PQF continuous rolling pass,the relationship between spread coefficient,wall thickness coefficient and elongation are analyzed.The section shape of tube in each stand outlet,the efficient working radius and the rotational speed of each roll are obtained,therefore,the pass parametric design is completed.A thermal-mechanical coupled model of continuous rolling tube' s forming process is established by the three-dimensional elasto-plastic finite element method,the section shape and area of tube in each stand outlet are forecasted,which is used to modify the pass.The rolling force of each roller is predict too,which provides a guidance for pass design.In addition,a visual software of PQF pass parametric design system on heavy calibre seamless tube is generated with Visual Basic.The forming dimension of tube and the rolling force of each roller are successfully obtained,by simulating the forming process of a certain series heavy calibre seamless tube.This system posses practical utilization value.By using this system,the development cycle of new product can be shortened,the reliability of pass design can be improved,and the energy consumption of rolling mill and production cost can be decreased.

无缝钢管定径机组末架孔型的设计

介绍了一种钢管定径机组末架孔型的设计方法。从实际孔型设计中的数据出发,利用电子表格中的公式计算及函数关系,建立定径孔型设计方程,确定定径末架孔型设计值与钢管实际尺寸的关系,推导出影响定径出口温度的不同因素与定径精轧末架孔型设计值之间的关系,建立出适用的定径末架孔型设计回归方程。用该方法计算出的终轧温度与热膨胀系数与实测值几乎一致,说明该方法适用于现场生产。

Φ460 mm PQF连轧管机组345 mm孔型的设计开发

简述了Φ460 mm PQF连轧管机组的基本情况。详细介绍了该机组345 mm孔型的设计开发过程。分析认为:新开发设计的345 mm孔型系列与原有322 mm孔型系列相比,穿孔机扩径率由5.1%增加到11.43%,相对更合理;345 mm孔型穿孔机可轧制的毛管最薄壁厚为22 mm,轧制时宜增加穿孔机延伸系数,减小连轧管机延伸系数,以减缓径壁比超过40的钢管在轧制过程中出现“轧坑”和“撕破”缺陷的倾向。

新型三辊周期冷轧管机探究

从结构设计、传动系统、轧辊孔型设计等方面分析了LG型和LD型周期式冷轧管机在生产过程中存在的问题,提出了一种能够满足更高轧制需求的新型三辊周期冷轧管机的设计方案。该新型三辊周期冷轧管机采用直线往复式行星减速机,解决了传统轧管机传动效率低、传动链长、震动大、设备占用空间大等缺点;采用了新型三辊轧制孔型,提高了成品管的精度,满足大变形、高精度轧制需求;通过优化整体结构,解决了传统开式机架刚度低、受力集中、长期使用易出现金属疲劳变形的问题。

全浮动芯棒连轧管过程三维热力耦合有限元模拟

应用三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真及其接触分析技术,建立了全浮动芯棒连轧管过程有限元模型及其摩擦、传热和接触等重要边界条件.针对八机架椭圆-圆型孔系全浮动芯棒连轧管过程,实现了全三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真.获得了连轧管过程的应力场、应变场、温度场及轧制力学参数的变化特点.揭示了钢管连轧过程中浮动芯棒速度变化及荒管外径和壁厚分布变化的规律.

斜轧穿孔工具和轧机调整对毛管壁厚均匀性影响

从工具设计和轧机调整参数的角度，探讨了改善毛管壁厚均匀性的行之有效的途径和方法。本文提出的方法不仅适合于普通曼氏穿孔机，同样也适合于狄舍尔穿孔机、菌式穿孔机以及现代ＶＩＰ。

Φ180 mm PQF连轧管机组125 mm孔型的设计与开发

为扩大产品规格范围,在Φ180 mm PQF连轧管机组原有孔型的基础上,设计开发125 mm新孔型。以生产Φ73 mm×4.0 mm无缝钢管为例,介绍产品的穿孔、连轧、定(减)径机125 mm孔型的设计与开发,描述125 mm新孔型的设计思路、开发过程及试生产情况。生产结果表明:125 mm孔型设计合理,且产品表面质量良好、壁厚精度高;125 mm孔型的成功开发,使Φ180 mm PQF连轧管机组的产品规格范围下限由Φ114 mm×4.0mm扩展至Φ73 mm×4.0 mm。

有限元数值模拟方法在连轧管孔型设计中的应用

介绍了有限元法在连轧管孔型设计中的应用,分析了全浮芯棒连轧时金属流动特性,讨论了轧辊工作直径的确定方法。针对难轧钢种的钢管连轧,以减轻钢管内表裂纹缺陷为目标,借助于有限元数值模拟对连轧孔型进行了优化设计。试轧结果表明,新设计的孔型使T91钢管的内表缺陷大幅下降,经高压锅炉管精整线超声波探伤检验,合格率(绝对值)提高36.77%,对难轧钢种具有很强的适应性。

斜轧穿孔力参数对毛管壁厚的影响

定量分析了穿孔轧制力和顶头轴向力对毛管壁厚及其横向均匀性的影响。分析表明 ,轧制力对穿孔毛管壁厚的影响是显著的 ,而对其横向壁厚均匀性的影响是微小的 ;在大倾角条件下 ,顶头轴向力对毛管壁厚及其均匀性的影响都很显著。

轧制力参数对斜轧穿孔孔型的影响

为了进行斜轧穿孔模型化研究，分析了二辊斜轧穿孔轧制力对轧辊开度、变形参数和穿孔毛管壁厚均匀性的影响以及顶头轴向力对变形参数和毛管壁厚均匀性的影响。结果表明：轧制力引起的静态轧辊辗轧角变化可以忽略，而轧制力对毛管壁厚的影响很显著。顶头轴向力引起的顶头位置变化对轧件壁厚及其均匀性的影响是值得重视的。

轧制力参数对二辊斜轧穿孔孔型的影响分析

分析了二辊斜轧穿孔轧制力对轧辊开度、变形参数和毛管壁厚均匀性的影响以及顶头轴向力对变形参数和壁厚均匀性的影响。结果表明，轧制力引起的轧辊辗轧角变化可以忽略，而轧制力对轧件壁厚的影响是显著的；

狄舍尔穿孔调整参数计算方法的研究

基于狄舍尔穿孔机轧辊开度的分析，讨论了调整参数的计算方法，提出将送进角作为改善毛管横向壁厚均匀性的手段。

下压轧制的斜轧穿孔轧辊开度分析

斜轧穿孔机轧辊开度计算是轧机工具设计和调整参数计算的基础。文中分析了下压轧制条件下二辊斜轧穿孔机的轧辊开度，并讨论了轧辊开度的非对称性对穿孔过程及毛管壁厚均匀性的影响。

钢管斜连轧工艺参数对轧制力及荒管尺寸精度的影响

为分析斜连轧工艺参数对轧制力及荒管尺寸精度的影响,取工艺变参数及范围：顶头前伸量15～28 mm、穿孔段送进角7°～9°、穿孔段孔喉34～35 mm、轧管段轧辊转速182～190 r·min-1,在斜连轧实验机组上对Φ40、Φ42 mm的管坯进行单变量多组实验。结果表明：在实验参数范围内,随顶头前伸量增大,穿孔段轧制力减小,顶头轴向力先减小后增大;随送进角的增大,穿孔段轧制力减小,顶头轴向力微增大;当管坯直径一定时,随孔喉减小,轧制力增大,而当孔喉一定时,随管坯直径增大,轧制力增大。在穿孔段工艺参数一定时,轧管段轧辊速度不同的情况下,若张力轧制时穿孔段及轧管段轧制力均减小,相反若推力轧制时均增大。对斜连轧后荒管的分析结果显示微张力轧制得到的荒管壁厚精度达±0.2 mm,外径精度达±0.35 mm。

热轧方矩形管的开发

分析了热轧方矩形管的关键技术要求,根据某Φ400 mm自动轧管机组的配备情况,进行了孔型设计、性能控制设计、产品外形控制的产品开发,并成功试制出140 mm×140 mm、150 mm×160 mm、200 mm×200mm等规格热轧方矩形管。结果表明:合理控制圆管的壁厚、外径稳定性,定径机圆孔型与方管孔型的变形量分配、方矩形管孔型的辊面弧度设计、轧制温度等,选择合适的钢种,控制好C、Mn含量,优化冷却速度,可保证热轧方矩形管的几何尺寸及机械性能。

张力减径机双圆弧孔型设计与实践

介绍了传统孔型设计的原理和计算方法,分析了中厚壁钢管在张力减径过程中“内六方”产生的机理和控制方法;结合φ89 mm三辊连轧生产线的情况,提出了双圆弧孔型设计方案;用有限元模拟一段圆弧孔型和二段圆弧孔型轧制相同规格钢管时的情况。分析认为:双圆弧设计方案解决了内传动三辊张力减径机多边形孔型的加工问题;有限元分析结果和实践都证实了双圆弧孔型具有抑制“内六方”和控制外表面质量的优势,是三辊张力减径机孔型设计的一种新尝试。

斜轧穿孔机孔型优化系统的研制

开发了主要功能为穿孔工具优化设计、穿孔调整参数优化计算以及毛管横向壁厚均匀性分析的斜轧穿孔机孔型优化系统。该系统不仅可用于斜轧穿孔工具设计和离线分析，还可用于指导穿孔机操作。

Φ89mm FQM三辊连轧管机组的孔型开发

介绍了连轧管机组的孔型设计原则和方法。详细介绍了孔型顶部延伸系数分配设计方法,以及穿孔机孔型设计思路。分析认为:采用孔型顶部延伸系数分配设计方法设计连轧管机组孔型计算简单,设计的孔型能够很好服务于钢管的生产;利用孔型顶部延伸系数分配方法设计的135 mm孔型系列生产工艺稳定,轧制的钢管壁厚精度在±5%以内。

管材斜连轧过程有限元模拟与实验研究

管材斜连轧工艺是一种生产无缝管材的短流程新工艺,集成了传统的穿孔与轧管工序,属二步法工艺。采用有限元软件Deform-3D,建立了管材斜连轧过程有限元模型,并以45碳钢为管坯材料,模拟分析了斜连轧过程的管材的流动规律及应力场、应变场、速度场分布规律。在斜连轧实验机组上进行了实验研究,分析了轧后荒管质量及尺寸精度,以及轧制过程轧制的变化规律。模拟结果表明:管材斜连轧过程中,管材最大应力出现在穿孔段、轧管段内变形区,尤其接触变形区;管材应变呈现层状分布,沿着轴线出口方向逐渐变大;管材速度场呈现层状分布,沿径向由外而内逐渐变小。实验表明:斜连轧工艺可生产出合格无缝管材,尺寸精度中直径为(Φ38. 18±0. 4) mm,壁厚为(3. 66±0. 3) mm。