薄壁无缝钢管顶管过程拉凹缺陷研究

尹元德^1,2，杨青青²，王纯凯³，汪龙³，李修叶²

1. 安徽工业大学冶金工程与资源综合利用安徽省重点实验室2. 安徽工业大学冶金工程学院3. 江苏常宝普莱森钢管有限公司技术中心

摘 要：为了解决CPE顶管机组轧制薄壁无缝管实际生产中出现的管壁拉凹问题,基于某钢管公司?114 mm CPE顶管机组的装备和工艺条件,借助于有限元分析软件Simufact,对42CrMo4钢管典型规格?111 mm×4.35 mm顶管过程的辊模力、各机架轧件出口壁厚、应力应变及相对滑动速度进行了分析。结果表明,顶管过程中,减壁量较大的机架之间存在张力作用,机架减壁量越大,轧件在辊缝处壁厚减薄量越大;轧件在辊缝处所受到的轴向应力均为拉应力,在靠近轧件头部一段距离内轧件所受到的轴向拉应力较大,发生壁厚拉凹的倾向性增大。机架过大的减壁量和减壁率引起的轧件沿孔型宽度方向的严重不均匀变形、机架间大的张力及芯棒与轧件间过大的速度差引起的芯棒拽入力是顶管过程管壁拉凹缺陷产生的主要原因。

关键词：薄壁无缝管;CPE顶管;拉凹;应力;应变;数值模拟;