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塑性工程学报2025年第07期:管材斜连轧过程稳定性分析及实验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:毛飞龙;梁建国;双远华;王付杰;胡建华;王勃;

单位:运城学院机电工程系;太原理工大学机械工程学院;太原科技大学材料科学与工程学院;

摘要:为了探索管材斜连轧过程的成形稳定性,对处于连轧段的管材进行了应力分析,并采用复杂应力状态下的失稳理论,建立了管材斜连轧过程稳定轧制模型,获得了稳定轧制时最大轴向应力、最大轴向应变和最大轴向速度差公式。采用变量分析法,设定了多组实验参数进行对比实验。结果表明:针对20钢管材计算获得了可稳定轧制的轴向速度差范围为0~0.069 m·s~(-1),可用于判定稳定轧制;实验组1和实验组2能顺利地稳定轧制获得荒管,轧后管材外径平均值分别为Φ39.16和Φ39.33 mm,壁厚平均值分别为4.65和4.71 mm,满足国标要求;实验组3出现拉裂失稳的主要原因是处于连轧段的管材轴向速度差过大;相比实验组1和实验组2,实验组4出现扭转失稳的主要原因是接触挤压与摩擦生热迫使顶头升温而塌鼻,阻碍了管材轴向塑性流动,最终使得处于连轧段管材的轴向速度差过大。实验组1~实验组3的对比实验一定程度上验证了斜连轧过程稳定轧制模型的正确性。进一步开展了AZ31镁合金与42CrMo高强钢的轧制实验,获得了斜连轧过程轧制力变化规律;实验组2中设定的工艺参数相比较最佳,可实现微张力轧制。

关键词:无缝管材;;斜连轧;;稳定性

基金资助:山西省高等学校科技创新项目(2022L487);; 国家自然科学基金资助项目(52075361);; 山西省科技重大专项项目(20201102003);; 博士科研启动项目(YQ-2023058);; 山西省基础研究计划项目(202303021212265)