无缝钢管定(减)径变形特点——金属横向变形不均匀性的影响_工程技术

除了孔型形状会对金属的横向不均匀变形产生影响之外，魔擦力同样也会影响金属的横向不均匀变形。假如荒管在定(减)径时，采用的是理想的圆孔型，那么其单位压力可以认为是均匀分布的(如空拔钢管)。但是在无缝钢管的实际生产中，由于定(减)径使用的是椭圆孔型，因此，荒管在孔型内的直径压缩最根据所在位置的不同而有所不同，一般在孔型的顶部最大，而在轧辊的辊缝处最小，并且，在孔型内所产生的单位压力与压缩量大致成正比。显然，孔型顶部(I-I截面)的单位压力最大;轧辊辊缝处(III-III截面)的单位压力最小;II-II截面处的单位压力介于中问状态。这样，由于单位压力而产生的摩擦力(曳人力)在孔型的顶部最高，在轧辊的辊缝处最低。孔型顶部及其附近区域的金属在较大的曳入力作用下，有利于金属的轴向延伸，而抑制金属的横向宽展。而处在轧辊辊缝周围的金属并不与轧辊的侧壁接触，轧辊对此处的金属轴向延伸的曳入力较小，由此减弱了金属的轴向伸长，助长了金属的横向流动，增加了荒管的管壁厚度及其不均匀程度。由I-I截面至III-III截面，荒管的壁厚增加量逐渐增大。

下面我们再来看看多机架、小张力条件下定(减)径荒管时的金属流动情况。当荒管在二辊式定(减)径机中进行定(减)径时，因二辊式定(减)径机的相邻机架轧辊的辊缝互呈90°，故荒管经过多机架二辊式定(减)径机定(减)径后，轧辊辊缝周围的金属和孔型顶部周围的金属要反复交换位置而进行压缩变形，并伴随着在轧辊辊缝处荒管管壁的反复增厚，在轧辊辊

缝和孔型顶部中间处出现“内四方”的棱角(图6-4a)。同理，荒管经过多机架三辊式定(减)径机(相邻机架轧辊的辊缝互呈60°)定(减)径后，在轧辊的辊缝和孔型顶部中间处出现钢管“内六方”的棱角(图6-4c)。

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我们再来看看荒管在大张力减径条件下，金属沿轴向和横向流动的情况。

当荒管在大张力条件下进行减径时，金属更利于轴向延仲，荒管的管壁厚度不增反而会减薄，并且轧辊辊缝处和孔型顶部的荒管管壁减薄量较大，而孔型顶部和轧辊辊缝中间位置处的荒管管壁减薄量较小，之所以会出现轧辊辊缝处的荒管管壁减薄最较大的现象，主要是因为轧辊辊缝处的金属与孔型侧壁之间的摩擦力较小，在较大的张力条件下，该处的金属易于被拉伸减壁。这样一来，在较大张力和较大的减径量下，荒管经过多个机架的减径变形，其管壁在孔型顶部和轧辊辊缝之间处会反复增厚，无缝钢管可能形成如图6-4b(二辊)、图6-4d(三辊)所示的“内四方”或“内六方”，即棱角发生在轧辊的辊缝处。

在无张力、小张力或较大张力条件下进行荒管减径时，金属都会发生不均匀的横向流动，但当张力较大时，金属不均匀变形的程度会有所降低，并且产生“内四方”或“内六方”的棱角不是在孔型顶部和轧辊辊缝的中间位置，而是在轧辊的辊缝处。