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无缝钢管在冷拔过程中存在不均匀变形原因分析

2019-07-26   来源:   点击数:103次 选择视力?;ど? 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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 中国无缝管网营管部获悉:无缝钢管在冷拔过程中存在着不均匀变形原因,有些是因为冷拔工序造成的,有些是因为无缝钢管本身的问题造成的,下面无缝钢管的小编为大家介绍一下无缝钢管在冷拔过程中存在不均匀变形原因分析。
  
  无缝钢管在冷拔过程中存在着不均匀变形,由此产生附加应力,冷拔后这种附加应力即成为残余应力留在管内。无缝钢管不均匀变形的程度决定了其残余应力的大小和分布。
  
  “当前,我国关键基础钢铁新材料的质量、性能、绿色化水平显着提高,但与先进国家相比,我国高端装备用材料还有差距,亟需加大攻关力度。”5月7日,钢铁研究总院副院长杜挽生在由中国冶金报社主办的2018中国轧钢与轧辊新技术高峰论坛上表示。他认为,钢铁材料的发展方向和趋势是高洁净度、高均匀性、超细组织、高精度和高附加值,亟需形成关键基础钢铁新材料先进的制造工艺和用户应用技术。
  
  高端装备用钢铁材料发展仍存三方面问题“高端装备用钢铁材料是钢铁材料中的高技术含量产品,是航空航天、能源交通、海洋工程、汽车轻量化、环保等产业和重大装备制造、重大工程建设、战略性新兴产业及国防先进武器所需的关键基础材料,对推动钢铁行业持续发展、保障国家工业化和国防安全具有重要意义。”杜挽生说。
  
  中国无缝管网营管部获悉:高端装备用钢铁材料的发展具有以下特点:国家、行业和地方出台了相关规划,加强了宏观指导;加强了关键技术突破,一批高端钢铁品种成功应用;强化了企业主体地位,形成了较为先进的生产工艺流程;产业规模逐步扩大,区域特色日益明显;关键钢铁材料功能性明显,具有特定的服务领域;关键钢铁材料发展具有紧迫性。
  
  他表示,不论是从工艺技术发展水平、品种质量状况,还是从产业竞争力上来看,我国高端装备用钢铁材料与先进国家相比仍有差距。
  
  一是钢材生产工艺落后,产品自主开发能力弱。
  
  整体来看,我国高端装备钢铁材料产品结构偏低端,部分高端装备及核心部件用关键基础钢铁材料严重依赖进口,关键技术受制于人。如特种耐腐蚀油井管、船用耐蚀钢、高速铁路用车轴及轴承钢、高标准模具钢等关键基础钢材产品仍然满足不了需求,亟需大力发展。
  
  二是产品开发与下游市场需求衔接不够。
  
  发展关键钢铁材料涉及到众多的装备制造和钢材生产企业、高等院校和科研院所之间的协同合作。而我国企业间合作松散,协同创新能力欠缺,产品开发与用户企业实际需求结合不紧密,严重阻碍了高端装备关键基础钢材的发展。
  
  我国多数钢铁企业生产工艺控制水平不够高,生产管理控制指标宽松,造成国内钢铁产品,尤其是优质钢材产品批次质量波动较大。近10年来,我国一批国有大中型钢铁企业先后引进了世界一流的钢铁生产装备,企业整体装备水平进入世界先进行列,但企业装备驾驭能力不足,许多关键生产工序自主控制水平不高,生产技术人员缺乏创新能力,导致高水平装备生产不出高质量产品。
  
  三是相关标准不能适应用钢行业快速发展的要求。此外,还存在着企业精细化管理和生产水平较低,生产技术水平落后于装备水平的现象。
  
  “这在企业装备水平很高,但缺少与之相适应的产品质量和品种上可以得到体现。”杜挽生表示。
  
  国内外高端钢铁产品差距有多大?
  
  “国内外高端钢铁产品的差距有多大?我们做了一些研究。”杜挽生做了如下分类比较。
  
  在海洋工程装备与高技术船舶关键用钢方面,我国亟待开发高端品种。目前,从用量上看,我国90%的海洋装备用钢都可以自给,但从品种规格上看,占牌号数量70%的高端海洋装备用钢,要么尚属空白,要么严重依赖进口。
  
  在航空(航天)发动机及燃气轮机用高温合金方面,我国仍处于跟跑阶段。不过,客观上讲,我国高温合金的研制和生产水平与先进国家的差距正在拉近。
  
  在新型高铁和城市轨道用钢方面,我国发展并不均衡。当前,我国动车组整车技术在世界范围内处于并跑或领跑地位,但在轮对、转向架以及变速箱等关键技术中的关键材料生产上整体仍然处于跟跑或并跑阶段。其中,我国高速车轮应用时间较短,研究和开发起步也较晚,借鉴、吸收和再创新的过程也短,原始创新的沉淀和应用数据的积累少,仍部分依赖进口;就高速车轴而言,国内动车组车轴主要依赖进口,在动车组车轴技术要求、材料技术标准等方面缺乏系统的技术储备;就高速轴承来说,国内主机厂生产的动车组所用的轴箱轴承品牌均为欧洲、日本的,我国真空脱气轴承钢冶金质量的稳定性和疲劳寿命与国外高品质真空脱气钢(高铁轴承用钢)存在一定差距。
  
  在大型飞机结构性关键部件用钢方面,我国整体水平基本上可以满足国防军工、装备制造、国民经济发展要求,但与国际先进水平相比,仍存在较大差距。
  
  与国外先进水平相比,我国在大型飞机结构性关键钢铁材料领域处于跟跑状态;在高性能理论设计和计算、广度和深度研究、先进设备生产、工艺参数优化等方面仍需进一步努力。
  
  “高端装备用钢铁材料关乎社会经济安全和国防安全,关乎我国工业核心竞争力提升,关乎我国工业转型升级,关乎我国工业自主创新能力建设,必须尽快取得突破,补上短板。”杜挽生表示。
  
  中国无缝管网营管部获悉:无缝钢管冷拔变形是由其变形特点决定的。由于空拔过程中没有芯棒参与对管壁的加工,且变形后管壁的厚度变化不大,因而造成了无缝钢管内外层变形条件和变形状态的很大差异,导致了不均匀变形。
  
  变形过程中,由于无缝钢管内表面附近的金属首先进)塑性变形状态,并且金属沿轴向流动时没有受到摩擦产生的阻力的影响,因而出现其轴向变形沿壁厚方向的不均匀性,致使无缝钢管外层的自然延伸明显低于内层。这样,在无缝钢管外层产生的轴向和切向附加拉伸变形和附加拉伸应力达到最大值;相反,在无缝钢管内层产生的轴向和切向附加压缩变形和压缩应力也达到最大值,附加应力在变形后成为残余应力留在管内。
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