顾 瑄，马 叙，王献抗

(1.天津交通职业学院，天津 300110；2. 天津理工大学 材料科学与工程学院，天津 300384；3. 天津理工大学 机械工程学院，天津 300384)

双金属复合无缝钢管三辊连轧成型过程的数值模拟

顾 瑄1，马 叙2，王献抗3

(1.天津交通职业学院，天津 300110；2. 天津理工大学 材料科学与工程学院，天津 300384；3. 天津理工大学 机械工程学院，天津 300384)

通过Y型三辊二道次冷轧不锈钢/碳钢无缝管双金属复合材料成型过程模拟，得到了双金属复合无缝钢管界面处的结合强度，绘制了无缝钢管成型过程中的轴向应力、径向应力和环向应力，并且对成型钢管的管径与壁厚分布进行了说明。研究成果可为复合无缝钢管成型的工艺参数设计提供参考依据。

双金属复合无缝钢管；三辊两道冷轧；数值模拟

0 前言

不锈钢/碳钢双金属复合无缝钢管复合材料成型过程模拟是呈多重非线性。目前，关于冷轧双金属复合无缝钢管内应力的分布，暂时还没有相关理论文献的报道，由于缺乏理论的分析，在试制双金属无缝钢管时，设计的工艺参数只能用传统的经验设计来生产复合无缝钢管。

本文研究的复合无缝钢管对象为外层不锈钢、内层碳钢，通过研究复合钢管轧制成型过程，得到了界面处粘结复合机理，并获得了坯料轧制过程中的内应力分布以及内应力与成型管的直径、壁厚的影响。研究成果可为生产复合管类或板材类的工艺提供理论参考。

1 有限元模型与边界条件

双金属复合无缝钢管三辊两道次冷轧过程的有限元模型如下图1所示，生产复合无缝钢管的坯料由外层碳钢Q235、内层SUS316L不锈钢组成。……