优化微张力定(减)径机轧艺提高钢管壁厚精度.pdf

钢管学会五届三次年会·论文集一交流与探讨 优化微张力定(减)径机轧制工艺提高钢管壁厚精度 陈汝英，胡才望，陈伟军 (江阴市无缝钢管总厂，江苏江阴214442) 摘要：针对m100toni自动轧管机组中生产中存在的热成品增壁量实测值大于设计值的问题，通过 研究张力减径变形理论，进行不同微张力定(减)径机终轧温度和平均张力系数的生产工艺试验发现：合 理控制终轧温度和调整微张力定(减)径机的平均张力系数，可以减小热成品的增壁量，提高钢管的壁厚 精度。 关键词：微张力定(减)径；增壁量：平均张力系数；开发；热成品 O前言 mm自动轧管机组，在改造中增设了8机架电感应加热器装置和12 江阴市无缝钢管总厂①100 机架三辊微张力定(减)径机。实际生产中，经微张力定(减)径机轧制后的热成品增壁量的实测 mmx5．51mlll的油井管时进行生产试验，研究不同平 值大于设计值。针对这一问题，在开发073．02 均张力系数与热成品钢管增壁量的关系，同时，为完善微张力定(减)径机的轧制工艺提供了依据。 1工艺设计参数 1 m73．02mmx5．5mill油井管生产试验微张力定(减)径机工艺设计参数见表1。 ●， 表1 073．02mmx5．51mln油井管生产微张力定(减)·机工艺设计参数 2分析与实验 2．1理论分析 根据文献[1]，张力减径变形理论方程式为： [2Z．f(v厂1)+(1—2vf)]：[Zj(1—1，f)+(1+v∥]：[Zj(1一vi)一(2-Vi)]=ea：eu：eDi Zi=ou／k 耽=品1]Di．1 式中zi——第i机架的张力系数； Vi——壁厚系数； 口Ir一第f机架的轴向应力，MPm l、Di．1——第f一1机架上钢管的壁厚、直径，nllIl； k——变形抗力，MPa； el-／、eLi、eDi——分别为第f机架的径向、轴向、切向的对数变形。 360 钢管学会五届t次年会·论文集一交流与探讨 由式(1)可以明显看出，张力系数磊与机架轴向应力盯L，成正比，与变形抗力成反比。可见轴 向应力和变形抗力对金属的流动有影响，即轴向应力的增加有益于金属轴向变形。这说明在钢管减 径过程中，钢管的增壁量和张力大小有着密切的关系。另外，在材质一定的情况下，变形抗力的大 小主要取决于轧制温度的高低。因此在减径量一定的情况下，减径过程中影响钢管增壁量的主要因 素是轧制温度和平均张力系数。 2．2增壁量和平均张力系数的设定和计算 为了进一步探索轧制温度和平均张力系数对减径过程中钢管增壁量的影响并找到一种符合现场 mm管坯轧制@73。02mmx5．51mnl的钢管过程中进行生产工 实际情况的轧制工艺，决定在用m100 艺试验。 确定减径工艺参数时，除根据减径率确定减径前的孔型直径外，还需考虑减径时的壁厚变化。 影响壁厚增厚的因素十分复杂。根据文献[2]，对于壁厚小于15mill的钢管。其增壁量△s由下式确 定： AS=I一(17)。 s=[2Zm(vo—1)+(卜2vo)]／[Zm(1一vo)一(2一vo)] 减径率P=(D0_D)，Do 式中z。——平均张力系数； Ⅶ——毛管壁厚系数(vo=SdDo)。 mln，成品壁厚S=5．51mill，钢管增壁量△S=0．61mlTl。 通过以上理论计算可设定来料壁厚So=4．9 由钢管减径变形方程得平均张力系数…，即： 压[已Di(卜2v1)+eri(2一Ⅵ)]／Ee“(卜vi)卜2eDl(Vi-1)]0．12 rain，成品壁厚S=5．51mm，AS=0．71mlTl。计算平均张力系