厚壁钢管轧制分析技术的进展

　　厚壁钢管轧制分析技术的进展

　　自20世纪80年代末以来，有限元方法在厚壁钢管轧制分析技术中得到了广泛的应用。*近，随着计算机输出的发展，分析技术已经从2D发展到三维变形分析。因此，提高了厚壁钢管产品的尺寸精度和质量。以下是有代表性的分析技术。

　　延伸轧制分析技术。

　　芯棒连轧管机采用芯棒和孔型轧辊进行轧制，因此与中厚板轧制不同，在轧辊的圆周方向上有一个自由变形区，轧辊和芯棒之间没有接触。因为自由变形区是在下一个机架上轧制的，所以为了正确理解芯棒连轧管机的综合特性，预测包括自由变形区在内的变形是非常重要的。

　　这种复杂的变形预测如果使用以前的缓存算法是无法得到高精度的，因此需要高精度的分析。考虑轧制方向的剪切变形，用一般的扩展平面变形分析来近似三维分析。结果表明，计算值与实验值吻合较好。

　　近年来，随着计算机技术的发展，完全三维有限元法的发展得到了加速。也可用于分析机架间张力和辊管间速度差的影响。

　　定径轧制分析技术。

　　采用定径轧制时，由于内表面没有工具，轧制厚壁钢管时轧制材料的内表面形状不规则。当使用三辊轧机时，轧制材料的内表面是六角形的。利用三维有限元方法，阐明了这种内缘现象的机理和应采取的对策。当采用椭圆度=0.986的接近完美圆的孔型时，可以获得均匀的壁厚，但当采用椭圆度=0.960的接近完美圆的孔型时，会出现清晰的内六角边。该分析可用于预测张力减径机轧制过程中壁厚的变化，并找出孔型特性和机架间张力对内六角的影响。