无缝钢管回退式芯棒二辊连轧特性研究

发布时间：2021-08-06 16:24

　　我国无缝钢管生产的主力机型就是连轧管机组。如何最大限度地发挥连轧管机组的能力,是无缝钢管研发人员的一项重要课题。回退式芯棒轧制时芯棒按一定的速度与轧件反方向运动,在连轧结束后从钢管中脱出。在二辊连轧过程中,常用的芯棒操作方式有全浮动芯棒,半浮动芯棒以及限动式芯棒等,尚未见回退式芯棒操作方式在工业生产中使用。有人提出将回退式芯棒操作方式引入钢管二辊连轧机组,认为这种芯棒运行方式有利于提高钢管产品的质量,但此仅为设想,尚无实验数据支持。本文在相同孔型系下,仅改变芯棒运行方式,利用有限元软件MSC.SuperForm对回退式芯棒二辊钢管连轧过程进行数值模拟仿真,研究芯棒运行方式对钢管连轧时金属变形、力能参数以及壁厚精度等的影响,从而揭示回退式芯棒连轧的特性,旨在为回退式芯棒二辊连轧钢管技术的开发提供参考。本文的主要结论有:（1）回退式芯棒连轧时轧件的横向金属流动在孔顶处及孔型开口处小于全浮动芯棒,轧件金属在孔型开口处流动降低,能够降低金属在孔型开口处的过充倾向,减小了轧件在孔型开口处形成“耳子”缺陷的趋势,降低了荒管在轮廓边缘产生折皱缺陷的可能性。（2）相对全浮动芯棒,回退式芯棒连轧得到的荒... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    引言
    1.1 文献综述
        1.1.1 无缝钢管连轧管机简介
        1.1.2 国外限动式芯棒技术的发展
        1.1.3 国内限动式芯棒的发展
        1.1.4 限动式芯棒工艺简介
        1.1.5 回退式芯棒工艺简介
        1.1.6 连轧管金属变形行为的研究
        1.1.7 轧管机组力能参数研究
        1.1.8 连轧管运动学参数研究
        1.1.9 连轧管缺陷分析
        1.1.10 连轧荒管壁厚精度研究
        1.1.11 文献主要结论
        1.1.12 文献中有待研究的问题
    1.2 本研究主要内容以及技术路线等
        1.2.1 研究主要内容
        1.2.2 研究的技术路线
        1.2.3 本文研究的创新点
第二章 有限元模型建立
    2.1 变形工具的定义
        2.1.1 轧辊定义
        2.1.2 芯棒定义
    2.2 轧件单元划分
    2.3 材料模型的建立
    2.4 初始条件和边界条件
    2.5 传热边界条件
    2.6 摩擦边界条件
第三章 芯棒运行方式对金属流动的影响
    3.1 芯棒运行方式对横向金属流动的影响
        3.1.1 薄壁管（Φ152.5 mm×6 mm）荒管轮廓宽展分析
        3.1.2 中厚壁管（Φ152.5 mm×12.5 mm）荒管轮廓宽展分析
        3.1.3 厚壁管（Φ152.5 mm×20 mm）荒管轮廓宽展分析
    3.2 芯棒运行方式对纵向金属流动的影响
        3.2.1 回退式芯棒轧制轧件金属纵向应变分析
        3.2.2 连轧过程中变形区纵向应力分析
    3.3 本章小结
第四章 芯棒运行方式对连轧管壁厚影响
    4.1 芯棒运行方式对连轧管壁厚精度的影响
        4.1.1 薄壁管（Φ152.5 mm×6 mm）荒管壁厚分析
        4.1.2 中厚壁管（Φ152.5 mm×12.5 mm）荒管壁厚分析
        4.1.3 厚壁管（Φ152.5 mm×20 mm）荒管壁厚分析
    4.2 本章小结
第五章 回退式芯棒连轧力能参数分析
    5.1 轧制薄壁管（Φ152.5 mm×6 mm）轧制力分析
    5.2 轧制中厚壁管（Φ152.5 mm×12.5 mm）轧制力分析
    5.3 轧制厚壁管（Φ152.5 mm×20 mm）轧制力分析
    5.4 本章小结
第六章 回退式芯棒连轧过程芯棒力研究
    6.1 轧制薄壁管（Φ152.5 mm×6 mm）芯棒力分析
        6.1.1 回退式芯棒与限动式芯棒轧制芯棒力对比
    6.2 轧制中厚壁管（Φ152.5 mm×12.5 mm）芯棒力分析
        6.2.1 回退式芯棒与限动式芯棒轧制芯棒力对比
    6.3 轧制厚壁管（Φ152.5 mm×20 mm）芯棒力分析
        6.3.1 回退式芯棒与限动式芯棒轧制芯棒力对比
    6.4 三种规格荒管芯棒力对比分析
    6.5 本章小结
第七章 芯棒摩擦对回退式芯棒连轧影响
    7.1 芯棒摩擦对于荒管壁厚精度的影响
    7.2 芯棒摩擦对于连轧过程轧制力的影响
    7.3 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]从自由运动到约束放飞——连轧钢管芯棒运行方式50年演变历程[J]. 李群.  钢管. 2014(03)
[3]全浮动芯棒连轧管机孔型对钢种适应性的模拟研究[J]. 万锋,李胜祗,尹元德,邓世峰,汪甜甜,黄曼.  钢管. 2013(06)
[4]无缝钢管连轧过程数值模拟及参数优化[J]. 汤涛,邹树梁.  钢铁研究学报. 2012(11)
[5]Accu-Roll轧管机热轧奥氏体无缝钢管的数值模拟与工艺参数优化[J]. 宋仁伯,黄帅,张凯.  北京科技大学学报. 2012(S1)
[6]我国无缝钢管生产技术装备水平现状[J]. 张旦天,钟锡弟.  金属世界. 2012(03)
[7]全浮动芯棒钢管连轧过程芯棒与轧件的摩擦研究[J]. 齐秀美,赵志毅,苏惠超,任学平.  应用基础与工程科学学报. 2012(01)
[8]Accu Roll轧管机和Assel轧管机的比较[J]. 成海涛.  钢管. 2010(06)
[9]浮动芯棒速度对钢管连轧力学参数影响的有限元分析[J]. 齐秀美,赵志毅,苏惠超,任学平.  材料工程. 2010(08)
[10]Φ180mm MPM机组无缝钢管产品缺陷分析[J]. 白宪峰.  包钢科技. 2009(06)



本文编号：3326102