陈今良 赵春江 杨广科 李晋峰

(1.攀枝花学院材料工程学院，四川617000;2.太原科技大学材料科学与工程学院，山西030024;3.太原科技大学机电工程学院，山西 030024)

厚壁钢管微张力减径成型热力耦合模拟与实验研究

陈今良1，2赵春江2杨广科3李晋峰2

(1.攀枝花学院材料工程学院，四川617000;2.太原科技大学材料科学与工程学院，山西030024;3.太原科技大学机电工程学院，山西 030024)

根据微张力减径工艺，采用大型通用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对厚壁微张力减径过程进行三维热力耦合数值计算，得到了钢管经过各个机架的应力场、应变场、温度场、壁厚分布及轧制力变化以及金属的不均匀变形状态。数值模拟的结果能够较好的反应钢管壁厚不均的成因，为分析产品缺陷，为减径工艺设计提供了指导。

无缝钢管;微张力减径;数值模拟;热力耦合

微张力减径是热轧无缝钢管生产的一道重要工序，微张力减径机(SRM)作为关键设备直接影响产品的成材率。在微张力减径过程中金属变形发生在三维空间，受到孔型形状、道次减径率、机架距离、张力系数等多种因素的影响，容易在钢管的内部产生壁厚不均缺陷［1］。国内外有关的学者做了大量的研究工作，大多数对壁厚不均缺陷只做单纯的受力分析，很少将应力和温度进行耦合来考虑金属的流动，从而对壁厚变化进行定量的分析研究。本文针对某钢厂生产Ø60 mm×10 mm 45钢无缝钢管过程中的6机架微张力减径轧制工艺，利用ANSYS/LS-DYNA软件的非线性有限元法对后六架微张力减径过程进行三维热力耦合数值模拟，分析了钢管减径过程中的等效应力、等效应变、温度变化以及壁厚变化，为合理制定减径工艺提供参考。……