厚壁鋼管軋制分析技術(shù)的進(jìn)展

　　自20世紀(jì)80年代末以來，有限元方法在厚壁鋼管軋制分析技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。*近，隨著計(jì)算機(jī)輸出的發(fā)展，分析技術(shù)已經(jīng)從2D發(fā)展到三維變形分析。因此，提高了厚壁鋼管產(chǎn)品的尺寸精度和質(zhì)量。以下是有代表性的分析技術(shù)。

　　延伸軋制分析技術(shù)。

　　芯棒連軋管機(jī)采用芯棒和孔型軋輥進(jìn)行軋制，因此與中厚板軋制不同，在軋輥的圓周方向上有一個(gè)自由變形區(qū)，軋輥和芯棒之間沒有接觸。因?yàn)樽杂勺冃螀^(qū)是在下一個(gè)機(jī)架上軋制的，所以為了正確理解芯棒連軋管機(jī)的綜合特性，預(yù)測(cè)包括自由變形區(qū)在內(nèi)的變形是非常重要的。

　　這種復(fù)雜的變形預(yù)測(cè)如果使用以前的緩存算法是無法得到高精度的，因此需要高精度的分析。考慮軋制方向的剪切變形，用一般的擴(kuò)展平面變形分析來近似三維分析。結(jié)果表明，計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。

　　近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，完全三維有限元法的發(fā)展得到了加速。也可用于分析機(jī)架間張力和輥管間速度差的影響。

　　定徑軋制分析技術(shù)。

　　采用定徑軋制時(shí)，由于內(nèi)表面沒有工具，軋制厚壁鋼管時(shí)軋制材料的內(nèi)表面形狀不規(guī)則。當(dāng)使用三輥軋機(jī)時(shí)，軋制材料的內(nèi)表面是六角形的。利用三維有限元方法，闡明了這種內(nèi)緣現(xiàn)象的機(jī)理和應(yīng)采取的對(duì)策。當(dāng)采用橢圓度=0.986的接近完美圓的孔型時(shí)，可以獲得均勻的壁厚，但當(dāng)采用橢圓度=0.960的接近完美圓的孔型時(shí)，會(huì)出現(xiàn)清晰的內(nèi)六角邊。該分析可用于預(yù)測(cè)張力減徑機(jī)軋制過程中壁厚的變化，并找出孔型特性和機(jī)架間張力對(duì)內(nèi)六角的影響。