鲁西钢管生产公司 河北大口径厚壁无缝钢管

大口径厚壁无缝钢管的轧制加工解析技术自20世纪80年代后期开始广泛采用有限要素法（FEM），近伴随着计算机输出的发展，解析技术已由二维向三维的变形解析发展。由此提高了产品的尺寸精度和质量，以下介绍具有代表性的解析技术。

延伸轧制的解析技术

芯棒连轧管机采用芯棒和孔型辊进行轧制，大口径厚壁无缝钢管，因此与板轧制不同，在轧辊圆周方向上存在着轧辊和芯棒没有接触的自由变形区。由于该自由变形区是在下个机架上被轧制，因此为正确理解芯棒连轧管机的综合特征，对包括自由变形区在内的变形进行预测是很重要的。

这种复杂的变形预测如果采用以往的高速缓存实现算法是无法获得高的精度，因此就需要高精度的解析。考虑到轧制方向剪切变形，采用普通扩张平面变形解析进行近似三维解析。结果可知，计算值和实验值较一致。

近，随着计算机技术的发展，加快了完全三维有限要素法解析技术的开发，它还能用于机架间张力影响的解析和轧辊与管坯的速度差的解析。

定径轧制的解析技术

采用定径轧制时由于内面没有工具，因此在轧制厚壁管时轧材的内面形状不整齐。采用三辊式轧机时，轧材的内面形状呈六角形。通过采用三维有限要素法解析，明确了这种内面棱角现象的发生机理和应采取的对策。在采用接近正圆的椭圆率=0.986的孔型时能获得基本均匀的壁厚，但在采用接近正圆的椭圆率=0.960的孔型时则出现清晰的内面六棱角。采用本解析能预测用张力减径机轧制时壁厚的变化，弄清了轧辊孔型特性和机架间的张力对内面六棱角的影响。

说起大口径厚壁无缝钢管的焊接，这是一个比较老生常谈的话题，因为其焊接的时候总是非常容易出现裂纹，因此有很多关于如何防止其焊接时出现裂纹的文章。今天我们要讲的也是如何防止大口径厚壁无缝钢管焊接出现裂纹。

防止裂纹的措施其实非常简单，就是在焊接的时候尽量使焊缝金属呈双相组织，把铁素体控制在低于3%到5%的含量。因为铁素体可以把有害的杂质溶解掉。焊条尽量用的碱性药皮焊条，不要为了省钱就用劣质焊条。根据贫铬理论，加热到450度到850度敏化温度区时的焊缝和热影响区在晶界上边会析出碳化铬，造成贫铬晶界，从而不足以抵抗腐蚀。

大口径厚壁无缝钢管电解反应一直在延续，在处于紧邻阳极界面的溶液层中，电解质浓度也许会发展到饱和或者过饱和状态。因此，金属表面上会有溶度积较小的金属氢氧化物或者某种盐类沉积并且形成一层不溶性膜，这种膜非常疏松，不会直接导致金属产生钝化，只能让金属的溶解受到阻碍，不过让他覆盖了电极表面，无缝精密大口径厚壁无缝钢管溶液还有金属接触面积出现大面积缩小。

大口径厚壁无缝钢管理化性能检验：

①拉伸试验：测应力和变形，判定材料的强度（YS、TS）和塑性指标（A、Z）

纵向，横向试样 管段、弧型、圆形试样（￠10、￠12.5）

小口径、薄壁 大口径、厚壁 定标距。

备注：试样断后伸长率与试样尺寸有关 GB/T 1760

②冲击试验：CVN、缺口C型、V型、功J 值J/cm2

标准试样10×10×55（mm） 非标试样5×10×55（mm）

③硬度试验：布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV等

④液压试验：试验压力、稳压时间、 p=2Sδ/D

大口径厚壁无缝钢管工艺性能检验：

①压扁试验：圆形试样 C形试样（S/Dgt;0.15） H=（1 2）S/（∝ S/D）

L=40——100mm 单位长度变形系数=0.07——0.08

②环拉试验：L=15mm 无裂纹为合格

③扩口和卷边试验：顶心锥度为30°、40°、60°

④弯曲试验：可代替压扁试验（对大口径管而言）

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