李熹平，林 军

（1.浙江师范大学 工学院，浙江 金华 321004；2.山东大学 材料科学与工程学院，山东 济南 250061）

厚壁钢管张力减径过程的变形规律研究

李熹平1，林 军2

（1.浙江师范大学 工学院，浙江 金华 321004；2.山东大学 材料科学与工程学院，山东 济南 250061）

荒管壁厚和张力系数是张力减径工艺的重要参数，对成品钢管质量具有直接影响。针对20机架钢管张力减径过程建立热力耦合有限元模型，并选择9种不同壁厚的钢管进行数值模拟，得到了张力减径过程中金属的流动规律，研究讨论了钢管内多边形的形成机理，总结了荒管壁厚和张力系数对张力减径工艺的影响规律。

机械制造；钢管；张力减径；变形规律；热力耦合；有限元模拟

0 引言

张力减径工艺是在前后布置的一系列轧辊机架中对荒管进行连续轧制的过程，也是钢管生产中的最后一道热变形工序。在这一过程中，采用适当的孔型系列，使荒管外径得以连续减缩，同时凭借机架系列中轧辊转速比例的调节，可以取得预定的壁厚变化。张力减径工艺具有轧制速度高、产品规格范围大等优点，目前已得到广泛应用。在张力减径过程中，钢管周向变形不均匀，导致钢管内表面由圆形变为多边形，在轧制中厚壁钢管时，该现象尤为严重[1]。为了改善和消除钢管的内多边形缺陷，需要实时测量张力减径过程中钢管各个部位的应力、应变及温度等场量，但在生产现场，测量这些数据往往比较困难且费时费力，因此利用数值模拟技术来掌握上述场量在张力减径过程中的变化是非常必要的。……