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技术交流25
无芯棒拔制不锈钢管壁厚的变化规律
王绪年
(宝钢集团上海五钢有限公司,上海200940)
摘要:通过对不同规格、不同变形量不锈钢管的无芯棒拔制,在壁厚变化量实测的基础上,进行回归分
析,得出了壁厚变化量的计算式。该计算式对精确控成品管壁厚精度具有实际意义。
关键词:不锈钢管;无芯棒拔制;壁厚变化规律;分析
中图分类号:TG:356.52文献标识码:B文章编号:1001-2.311(2004)03-002.5-03
Law of Wall Thickness Variation of Sunk Stainless Steel Tube
W ang Xumian
Shanghai No 5 Steel Co, Ltd, Baosteel Group, Shanghai 200940, China
Abstract: Bbased on the measured data concerning tube wall thickness variation from the tube-sinking oper-
ations with different tube sizes and different deformation amounts. regression analysis is conducted. resulting in
the calculation formula for wall thickness variation. The said calcuation formua is useful for accurate contro o
the final tube wall thickness tolerance
Key words: Stainless steel tube; Sinking; Law of wall thickness variation; Analysis
0前言
E1=/E-(0,+0/2B
在无缝钢管生产中,对于不赟钢管一般采用冷
=U/E-(U+-)/2E
轧、冷拔联合的方式生产。无芯榉拔制又称空拔,
8=T-/E-(T1+or)/2E
这种冷拔形式工艺简单,制カ小,是应用ト分普式中び、て、ーー分別为径向、切向、轴向应力;
遍的一种拔制方式。在生产小规格不锈钢管时,需
8r、Et、E1
分别为径向、切向、轴向应变
冷拔、冷轧定壁后冉进行无芯棒拔制。在无芯棒拔
蝉性模量
制过程中,除钢管的直径减小外,其壁厚也要发生
显然,无芯棒拔制时壁厚变化的性质和程度
变化。因此,正确掌握无芯棒拔制钢管壁厚的变化规取決于径向应变量的方向和大小。即
律,对精确控制成品管的壁厚公差具有实际意义。
当s当8,=0时,壁厚不变,,=(1+O1)/2
1壁厚发生变化的原因
当e,>0时,壁厚增厚,び,>(r,+r)/2
无芯棒拔制时变形区的主应力状态为:轴向拉
由此可见,无芯棒拔制时的厚变化由、O
应カ、周向、径向乐应カ。在这种主应力状态下、,和ヶ之间的关系決定。因此,凡改变它们之间相互
可能出现的主应变状态如图1所示。
关系的因素,都会影响到壁厚变化性质和稈度,如
根据塑性力学中应力和应変方程.可以得到3个钢管的几何尺す、変形量、拔模形状、摩擦条件和
方向上的应变量计算式,它们分别是
力学性能等。
王绪年(1962-),男,工程师,从书无缝钢管生产
2试验方案
技术工作。
根据宝钢集团上海五钢有限公司的生产实际情
sT"自 PIPE2oVa3マ ectronic Publishing House, All rights re钢
204年6月第33卷第3期
26技术交流
D/S和减径率δ。根据生产经验,确定DS的试验取
值范围为3.3-~20,共8个不同规格、分为8组,每组
15支,每个规格的减径率分別为10%、20%、30%,
见表1。
2.1测试条件
材料1Cr18Ni9Ti
规格Φ10~-30mm
模具中式钨钢外模
拔管机⊥LB10型冷拔管机
图1主应变状态示意
2.2测试方法
况,可将拔模形状、摩擦条件和力学性能视为常
每种规格的管料,分別在3种减径率的条件下
数,仪将儿何尺寸、变形量作为主要影响因素,即进行无芯棒拔制,用千分尺对应测量每支钢管拔
壁厚变化主要収决于拔前的钢管外径与壁厚的比值前、拔后的壁厚平均值利绝对变化量△S
表1测试方案
规格
径壁比拔后直径D
拔后直径D
组数
拔后直径D
(DxS)hmm(D/S)(8=10%)/mm(6=20%)lmum(8=30%)hmm
10x3.0
3.
10x2.0
20x3.3
20x2.8
14
30x3.7
30×3.3
24
20x1.5
20×1.0
16
14
3试验结果
从图2中可以看出:
3.1壁厚变化率与径壁比的关系
(1)壁厚变化率与径壁比呈非线性相关,可用
按表1方案拔制,得到了减径率お分別为10%、下列方程表刀
20%、30%时的△S/S与D/S的关系曲线,如图2所示
△S/S=a+Bln(DS)
式中,△S/S以百分数表示,、B值在一定的减径率
下为常数。在不同减径率下获得的经数据回归处理
后的c、B值见表2。
表2不同减径率的回归值
减径率δ/%
系数
系数B相关系数
D/S
10
4.820
3.457
0.964
10.69
6.209
5.362
8.408
0.984
(2)在减径率一定的情况下,DパS有一临界值
1-6=30
8=20%
10%
D/S大于临界值时,壁厚增厚;DS等于临界值时
图2壁厚变化率与径壁比的关系
壁厚不变;DS小于临界值时,壁厚减薄。
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