大口徑厚壁無縫鋼管拔伸的變形抗力
我公司生產(chǎn)線上的減徑環(huán)一直沿用45號鋼鍛坯制作，其高溫耐磨性差，使用壽命僅為60 -70次，這個缺陷不僅增加了模具成本.更主要的是由于45號鋼減徑環(huán)內(nèi)孔工作面磨損嚴(yán)重，加大了大口徑厚壁無縫鋼管拔伸的變形抗力，拔伸高附加值的合金鋼管變形抗力會超過壓機的額定壓力，因此研制高溫耐磨、工藝簡便的減徑環(huán)成為我公司急待解決的技術(shù)難題。
在歐洲.類似我公司的鋼管生產(chǎn)線，已普遍采用鑲嵌硬質(zhì)合金套的方式來提高減徑環(huán)的耐磨性和使用壽命。但硬質(zhì)合金套制造工藝復(fù)雜，價格昂貴，且該方式不適宜我公司的生產(chǎn)線。
2減徑環(huán)使用工況、失效形態(tài)
我公司鋼管生產(chǎn)線上減徑環(huán)規(guī)格有外徑1 350 mm、內(nèi)徑395 mm-795 mm及外徑1 750mm、內(nèi)徑600mm-1320mm兩種規(guī)格。圖1為無縫鋼管生產(chǎn)的基本示意圖。
減徑環(huán)厚度300mm，材質(zhì)為45號鋼鍛件，正火狀態(tài)使用，硬度為160 - 220HBS。按鋼管成品外徑尺寸的不同.減徑環(huán)內(nèi)孔規(guī)格分別從395mm。到1 320 mm，一條生產(chǎn)線上一般需要200多種規(guī)格的減徑環(huán)配套使用。每一種規(guī)格的減徑環(huán)內(nèi)孔有效使用厚度為5 mm。為了便于互換，減徑環(huán)兩側(cè)均加工成對稱錐面.以方便使用。典型的減徑環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
當(dāng)鋼管坯穿過減徑環(huán)時，由于高溫鋼管坯的輻射、對流和熱接觸傳導(dǎo)作用.減徑環(huán)內(nèi)孔工作面的溫度會迅速提高到700℃以上高溫;在強制熱塑性變形的條件下，與紅熱鋼管外表面存在著高的金屬間磨拉磨握，特別是大口徑厚壁無縫鋼管外表面所枯附的高硬度Fe3O4鐵皮，與減徑環(huán)內(nèi)孔發(fā)生鑿削磨損，同時.還存在減徑環(huán)內(nèi)孔錐面因冷熱疲勞形成嚴(yán)重的龜裂，當(dāng)龜裂發(fā)展到一定程度.將導(dǎo)致減徑環(huán)疲勞斷裂。
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