美標(biāo)無縫鋼管溫度對殘余應(yīng)力分布的影響
美標(biāo)無縫鋼管常溫下，壓下量從ｏ．５０ｍｍ變化到 １．０ｍｍ時，孔型頂部的殘余應(yīng)力達到４５５．３ＭＰａ， 孔型縫隙處為１９８．４ＭＰａ，進而，隨壓下量的增加， 孔型頂部的殘余應(yīng)力明顯下降，孔型縫隙處殘余應(yīng) 力緩慢增加；在３５０℃，壓下量從０．５０ｍｍ變化到 １．ｏｍｍ時，孔型頂部的殘余應(yīng)力達到１７１．６ＭＰａ， 孔型縫隙處殘余應(yīng)力為７３．５ＭＰａ，進而，隨壓下量 的增加，孔型頂部的殘余應(yīng)力下降，孔型縫隙處殘 余應(yīng)力緩慢增加；在５００℃，壓下量從Ｏ．５０ｍｍ變 化到１．ｏｍｍ時，孔型頂部的殘余應(yīng)力達到 １６８．３ＭＰａ，孑Ｌ型縫隙處殘余應(yīng)力為６２．６ＭＰａ，進 而，隨壓下量的增加，孔型頂部的殘余應(yīng)力緩慢降 低，孔型縫隙處殘余應(yīng)力緩慢增加；在６５０℃，壓 下量從ｏ．５０ｍ瑚變化到１．ｏｍｍ時，孔型頂部的殘 余應(yīng)力達到１３２．３ＭＰａ，孔型縫隙處殘余應(yīng)力為 ８２．７ＭＰａ，進而，隨壓下量的增加，孔型頂部的殘 余應(yīng)力緩慢上升，孔型縫隙處殘余應(yīng)力明顯下降； 在８００℃，壓下量從０．５０ｍｍ變化到１．０ｍｍ時，孔 型頂部的殘余應(yīng)力達到２７．ｏＭＰａ，孔型縫隙處殘余 應(yīng)力為１６．６ＭＰａ，進而，隨壓下量的增加，孔型頂 部和縫隙處的殘余應(yīng)力都下降。值得注意的是，在 壓下量為１．Ｏｍｍ左右時，前滑區(qū)的軋輥和無縫鋼 管之間的摩擦力相比后滑區(qū)的摩擦力相差不大，不 管之間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，使孑Ｌ型頂部的等效殘余應(yīng)力 產(chǎn)生波峰；在６５０℃、定徑為ｏ．５０ｍｍ時，由于軋 輥和無縫鋼管之間的摩擦力較小，使孔型頂部的殘 余應(yīng)力突然增大。因此，為避免定徑殘余應(yīng)力過大， 應(yīng)根據(jù)壓下量選擇定徑溫度。
�。矗� 無縫鋼管的軸向殘余應(yīng)力分布與定徑壓下量 的關(guān)系 圖４為在不同溫度下，無縫鋼管的軸向殘余應(yīng) 力隨定徑壓下量的分布。無論溫度高低，當(dāng)壓下量 較小時，殘余應(yīng)力都較小，且管體外表面的軸向殘 余應(yīng)力為壓應(yīng)力；隨壓下量的增加，外表面的殘余 應(yīng)力上升，在常溫和壓下量為１．ｏｍｍ時，孔型頂 部的最大軸向殘余應(yīng)力達到４７６．９ＭＰａ，而孔型縫 隙處的最大殘余應(yīng)力不超過８１．４ＭＰａ。 皇４００ Ｒ３００ 翻饕２∞ 厘霹ｌｏｏ ＋２０℃，軋輥孔頂 ．ｏ一２０℃，軋輥孔縫 ＋３５０℃，軋輥孔頂 —電一３５０℃，軋輥孔縫 ＋５００℃，軋輥孔頂 —曲一５００℃，軋輥孔縫 ｔ６５０℃，軋輥孔項 一＋一６５０℃，軋輥孔縫 —＊一８００℃，軋輥孔頂 一ｘ一８００℃，軋輥 ０．５０ Ｏ．７５ １．ｏｏ １．２５ 定徑壓下量，衄 圖４ 無縫鋼管的軸向殘余應(yīng)力與 定徑壓下量的關(guān)系 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｉｎｎｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｉｚｉｎｇ ｐｒｏｃｅＳｓ ｏｎ ａ】【ｉａｌ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔＩ’ｅｓｓ 軸向殘余應(yīng)力受壓下量和溫度的影響較大，殘 余應(yīng)力隨壓下量的增加而上升，在壓下量為１．ｏｍｍ 時，達到極大；同時，隨定徑溫度增加而減小。例 如，在壓下量為ｏ．５０ｍｍ以下時，軸向殘余應(yīng)力最 大不超過６３．４ＭＰａ；當(dāng)壓下量從ｏ．５０ｍｍ變化到 １．２５ｍｍ時，管體表面的最大軸向殘余應(yīng)力從 ６３．４ＭＰａ急劇增加到４７６．９ＭＰａ。
常溫下，壓下量 從ｏ．５０ｍｍ變化到１．ｏｍｍ時，孔型頂部的殘余應(yīng) 力達到４７６．９ＭＰａ，孔型縫隙處為１３．４ＭＰａ，進而， 隨壓下量的增加，孔型頂部的殘余應(yīng)力明顯下降， 孔型縫隙處緩慢下降；在３５０℃，壓下量從ｏ．５０ｍｍ 變化到１．ｏｍｍ時，孔型頂部的殘余應(yīng)力達到 １８０．２ＭＰａ，孔型縫隙處為１２．４ＭＰａ，進而，隨壓 下量的增加，孔型頂部的殘余應(yīng)力下降，孔型縫隙 處緩慢下降；在５００℃，壓下量從ｏ．５０姍變化到 １．０ｍｍ時，孔型頂部的殘余應(yīng)力達到１８０．５ＭＰａ， 頂縫順憷順憷噘憷！雪隧 Ｌ，ｕ７，．子７，．子，．ｆ，．�。嬗� 榭榭愧愧惚愧慌愧愧愧 軋軋車車七；車車剝Ｔ 、＾ｒ¨℃℃℃℃℃℃℃℃ 畎畎∞∞∞∞∞∞∞∞ ２２３３５５６６８８ ｝｛：｝｝｝｛｝孛 萬方數(shù)據(jù) １１４ 塑性工程學(xué)報 第１４卷 孔型縫隙處為１９．４ＭＰａ，進而，隨壓下量的增加， 孔型頂部的殘余應(yīng)力緩慢降低，孔型縫隙處明顯降 低；在６５０℃，壓下量從ｏ．５０ｍｍ變化到１．ｏｍｍ 時，孔型頂部的殘余應(yīng)力達到１３４．９ＭＰａ，孑Ｌ型縫 隙處為８１．４ＭＰａ，進而，隨壓下量的增加，孔型頂 部的殘余應(yīng)力緩慢上升，孔型縫隙處明顯下降；在 ８００℃，壓下量從Ｏ．５０ｍｍ變化到１．０ｍｍ時，孔型 頂部的殘余應(yīng)力達到２９．８ＭＰａ，孔型縫隙處為 １５．９ＭＰａ，進而，隨壓下量的增加，孔型頂部和縫 隙處的殘余應(yīng)力都降低。
值得注意的是，在定徑為 １．ｏｍｍ左右時，孑Ｌ型頂部和縫隙隙處的周向殘余應(yīng) 力都產(chǎn)生波峰；孔型頂部的殘余應(yīng)力只有在溫度為 ６５０℃時一直隨壓下量的增加而緩慢上升；在６５０℃ 和定徑為０．５０ｍｍ以及６５０℃和定徑為１．０ｍｍ時， 孔型頂部和縫隙處的軸向殘余應(yīng)力都突然增大，這 是定徑軋輥和鋼管之間相對滑動較大造成的，為避 免定徑的軸向殘余應(yīng)力過大，應(yīng)根據(jù)定徑壓下量適 當(dāng)選擇定徑溫度。
