热轧穿孔内裂纹缺陷分析.pdfVIP

维普资讯 第 1期 (总第 128期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．1 2005年 2月 MECHANICAL ENGINEERING ＆．AUT0MAT10N Feb． 文章编号：1672—6413(2005)01—0045-02 热轧穿孔 内裂纹缺陷分析 朱安莉 ，王贵成 (I．苏州铁路机械学校，江苏 苏州 215008；2．江苏大学，江苏 镇江 212013) 摘要：内裂纹是钢管热轧穿孔中常见的缺陷，通过对内裂纹影响因素的分析，可以看出内裂纹问题实际上是个 较为复杂的系统问题 。在工艺设计和工艺调整时不能孤立片面地考虑某个 因素，而应采取多变量分析方法 ，力 图使整个系统优化 ，从而减轻 内裂现象的出现 。 关键词 ：内裂纹；缺 陷；分析 中图分类号 ：TG335．11 文献标识码：A 0 引言 产生内裂纹的因素系统分析图见图 1。 内裂纹是钢管热轧穿孔常见缺陷，特别是对连铸 表 I 穿孔工艺参数对不均匀变形的影响 坯料来说，由于连铸坯料先天性缺陷的存在，穿孔时 、 内裂缺陷更易产生。本文通过对内裂纹产生机理、各 工艺参数、＼：：扭转变形剪横切变向形剪切纵变向形反弯复曲变塑性形 种影响因素的系统性分析，力图找出减轻内裂纹的有 轧辊距增大 减小 减小 减小 减小 效途径 。 导板距减小 减小明显 减小明显 稍增大 减小 1 内裂纹产生机理及影响因素的系统性分析 顶头直径减小 减小明显 减小明显 减小 减小 1．1 内裂纹产生机理 顶头前伸量增大 减小明显 减小明显 减小 减小 裂纹是材料 内部应力引起的。一部分是材料本身 椭圆度减小 减小 减小 减小 减小 带有的裂纹源 (微裂纹、中心缩孔缩松、夹杂物等)在 拉应力的作用下扩展引起的；穿孔过程中新的内应力 鉴于 以上分析 ，可 以看出内裂问题实际上是个较 的产生则是由温度不均匀性和附加的不均匀变形引起 为复杂的系统问题 。各子系统以及子系统的各因素之 的__1]。所以如何减轻加热过程中的温度不均匀性和穿 间有着相互影响、相互制约的关系，并受到外界条件 孔过程中的不均匀变形对减轻内裂现象意义重大。 的制约。所以在工艺设计和工艺调整时，不能孤立片 1．2 产生内裂纹缺陷的因素分析 面地考虑某个因素 ，而应采取多变量分析方法 ，使整 产生内裂纹的原因主要有：①管坯加热温度和保 个系统优化。比如工模具的选择问题 ，假使穿78×7的 温时间不适当，使得穿孔加热塑性低；②管坯加热不 荒管，如果孤立地考虑问题，59、6O、61的顶头均可 均匀导致温度应力 ；③穿孔过程中的不均匀变形导致 以选择 ，但若是考虑到顶头的选择影响着工艺参数的 荒管内裂；④穿孔参数调整不当，导致不均匀变形，从 设定 ，那较优的方案就是选 59的顶头，因为按 59的 而导致内裂 ，穿孔工艺参数对不均匀变形的影响见表 顶头设计的工艺参数，更有利于荒管内裂的改善。再 1；⑤顶头过分磨损、顶头开裂或顶头形状不 良、压缩 比如工艺调整问题 ，当穿出的荒管壁厚太薄时 ，可以