张力减径过程管端增厚机理与控制策略研究

发布时间：2020-05-28 08:57

【摘要】：无缝钢管在国民经济发展的诸多行业中都起着重要的作用,而张力减径机组作为热轧无缝钢管的最后一道热变形工序,直接影响成品管的尺寸精度和力学性能。各国钢管企业都通过这一环节扩大钢管产品规格、提高产品质量、降低生产成本。因此进行张力减径过程基本工艺理论、管端增厚机理及控制的有限元模拟研究,深入了解张力减径过程金属变形特点、掌握关键工艺参数对管端增厚的影响规律,对进一步优化工艺参数、减少切除损失、节约能源和资源具有重要的理论意义和实用价值。基于MSC.Marc建立无缝钢管张力减径过程三维热力耦合有限元模型,并利用实际生产数据验证有限元模型的可靠性和准确性,进一步分析张力减径过程管端增厚机理,并通过改变初始温度、摩擦系数、减径量、张力系数研究轧制过程中张力和轧后头尾端切损量的变化规律。利用有限元方法对原有管端增厚控制CEC技术进行研究分析,根据其工作原理对现有三级CEC控制策略进行改进,并开发新型管端控制技术,以达到管端切损量降低20%-50%的国际先进水平。基于张力减径过程基本理论,采用VB软件编制张力减径工艺程序,以计算、输出指定钢管系列的关键工艺参数,并可实现无缝钢管新品种工艺参数的准确计算,方便无缝钢管行业者。
【图文】：

广泛应用于国家工业的各个领域，如核电冷却设备、化工运输管道、国防军工兵器、石油专用钻管、航天航空部件、车辆关键部件等，如图 1-1 所示。因此，世界各国都极为重视无缝钢管产业的发展[1]。改革开放以来，我国钢管工业得到快速发展，，通过老牌钢管厂对现有技术的改进，如鞍钢无缝钢管厂、衡阳华凌钢管厂、包头钢厂、攀成钢厂、宝鸡钢管厂等以及建设现代化钢管企业，如宝钢钢管厂、天津钢管厂等，我国无缝钢管生产技术迅速赶上了世界领先水平[2]。a) 核电冷却 b) 化工运输 c) 国防军工

图 1-2 近几年无缝钢管的产量，为了应对我国钢铁行业连年亏损的局面，力图改变当前钢各钢管企业积极调整生产方针，注重产能与效益相结合，相进无缝钢管生产工艺及生产路线。如图 1-3 所示，在中、小尺产线中，张力减径机组作为最终变形工序，具有连续轧制、，通过调整各机架转速差，可将十几种或几十种荒管延伸得径和壁厚的成品光管，获得不同系列的钢管产品，因此对其定了成品管的尺寸精度和力学性能[5,6]。管坯加热 穿孔 轧管
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG335.71

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 成海涛;晏如;;我国无缝钢管行业发展的历程和思考[J];轧钢;2014年04期

2 白磊;安俊静;杨士侠;赵春江;郝琳璐;;基于ANSYS/LS-DYNA的焊管张力减径数值模拟[J];机械工程与自动化;2014年03期

3 徐看;黄艳玲;吕彦明;;金属切削过程有限元仿真技术研究[J];工具技术;2013年11期

4 罗大春;杜涛;白磊;;无缝钢管张力减径三维热力耦合分析[J];太原科技大学学报;2013年05期

5 吴明宏;杨世龙;王增海;;CARTA系统在无缝钢管生产线的应用[J];包钢科技;2013年04期

6 于辉;汪飞雪;刘利刚;;张力减径过程管端增厚的CEC控制模型[J];燕山大学学报;2013年03期

7 于辉;杜凤山;臧新良;汪飞雪;刘玉文;;张力减径无缝钢管尺寸精度的研究[J];钢铁;2008年06期

8 李名德;王英林;范湘宜;;CARTA~系统在Φ89mm连轧管机组上的应用[J];钢管;2007年01期

9 单恩芝;;自动化技术在宝钢钢管轧机改造中的应用[J];宝钢技术;2006年03期

10 金如崧;CARTA轧管工艺控制技术[J];宝钢技术;2003年04期

本文编号：2685009