無縫鋼管張力減徑有限元模擬的摩擦模型及其應(yīng)用

利用非線性有限元分析軟件msc.marc對無縫鋼管連軋工藝中的定減徑過程進(jìn)行了有限元模擬,分析了變形過程中金屬的流動、管子的變形以及軋制力的變化等規(guī)律,得到了定減徑過程中應(yīng)力與變形的分布與變化以及各個(gè)軋制道次和最終成品管的結(jié)構(gòu)形狀,并通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果驗(yàn)證了所建立的鋼管定減徑過程有限元分析模型的正確性。研究的結(jié)果為生產(chǎn)實(shí)際提供了有益的依據(jù)。

無縫鋼管過盈壓接工藝是近年來發(fā)展起來的一種管道連接技術(shù),具有管道連接施工效率高、接頭防腐性能好等優(yōu)點(diǎn)。壓接過程的應(yīng)力分析對壓接工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)和了解接頭的連接強(qiáng)度具有重要作用,文章針對d159mm×8mm無縫鋼管,利用彈塑性大變形有限元方法模擬了無縫鋼管過盈壓接工藝的全過程,分析了脹口、退模、壓接過程的應(yīng)力和接頭的連接強(qiáng)度,得到了脹口及壓接所需的軸向推力,給出了壓接殘余應(yīng)力分布和保證接頭強(qiáng)度所需的配合長度,為壓接設(shè)備和接頭的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

基于deform-3d有限元分析軟件,對無縫鋼管空拉拔過程進(jìn)行數(shù)值模擬,獲得了各場量的分布。研究了金屬的變形過程,等效應(yīng)力-應(yīng)變,速度的分布特點(diǎn),進(jìn)而分析了產(chǎn)生橫裂、縱裂等實(shí)際問題的機(jī)理及其影響因素,為優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)和進(jìn)行空拔鋼管工藝設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

根據(jù)張力減徑機(jī)組軋制工藝,采用非線性有限元法建立了三維熱力耦合彈塑性有限元模型,運(yùn)用該模型對實(shí)際張力減徑過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了管坯的溫度場、應(yīng)變場和應(yīng)力場分布規(guī)律,分析了管坯經(jīng)過各機(jī)架時(shí)的壁厚變化。模擬得到的軋制力能參數(shù)與現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果吻合較好,為張力減徑過程的工藝?yán)碚撗芯刻峁┝艘罁?jù)。

利用pro/e三維cad設(shè)計(jì)軟件建模,導(dǎo)入ansys/ls_dyna顯式動力學(xué)有限元軟件對無縫鋼管軋制過程進(jìn)行有限元數(shù)值模擬,分析無縫鋼管截面的變形特點(diǎn)及軋制力和應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律。研究表明顯式動力學(xué)有限元作為連軋無縫鋼管軋制過程的分析方法是行之有效的,對生產(chǎn)實(shí)踐有指導(dǎo)意義。

根據(jù)某廠無縫鋼管張力減徑機(jī)組工藝規(guī)程,確定了熱變形過程耦合組織演變模型,利用非線性有限元法,建立無縫鋼管張力減徑過程熱、力、組織的多參量耦合數(shù)值分析模型。利用該模型對10機(jī)架實(shí)際張力減徑軋制規(guī)程進(jìn)行模擬計(jì)算,分析了鋼管壁厚變化,形變、溫度及微觀組織的演變規(guī)律,并對軋后鐵素體晶粒尺寸進(jìn)行了實(shí)測對比。研究結(jié)果對研究張力減徑過程金屬內(nèi)部微觀組織演變規(guī)律、預(yù)報(bào)最終產(chǎn)品尺寸精度具有應(yīng)用價(jià)值。

為研究無縫鋼管張力減徑過程中鋼管壁厚不均現(xiàn)象,建立無縫鋼管張力減徑過程三維熱力耦合模型。模擬所得壁厚與實(shí)測結(jié)果誤差最大不超過5.2%。模擬結(jié)果直觀顯示鋼管在軋制過程中內(nèi)壁形狀的變化過程,最終內(nèi)壁形狀為規(guī)則的正六方形。分析張力減徑過程中摩擦力的分布,結(jié)果表明,摩擦力沿鋼管圓周分布不均,使得在輥底處形成附加軸向壓應(yīng)力,輥縫處形成附加軸向拉應(yīng)力,從而影響壁厚變化不均。進(jìn)一步研究鋼管初始溫度對成品壁厚分布的影響,模擬結(jié)果表明,隨著鋼管初始溫度的升高,鋼管壁厚不均現(xiàn)象得到明顯改善。

介紹了國內(nèi)外對鋼管連軋變形區(qū)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,重點(diǎn)介紹了有限元方法在鋼管連軋過程的模擬分析及其應(yīng)用,為實(shí)際生產(chǎn)中制定合理的工藝參數(shù)和優(yōu)化孔型設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

根據(jù)微張力減徑機(jī)組軋制工藝,采用ansys/ls-dyna大型通用有限元分析軟件對無縫鋼管的微張力減徑過程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,得到了鋼管經(jīng)過各機(jī)架時(shí)的應(yīng)力場、應(yīng)變場、壁厚的分布規(guī)律,以及金屬的變形狀態(tài)。模擬結(jié)果能夠較好地詮釋鋼管減徑過程中出現(xiàn)的壁厚不均等現(xiàn)象,模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)中鋼管變形行為狀態(tài)基本吻合。研究結(jié)果對于技術(shù)人員分析、制定和優(yōu)化鋼管減徑工藝制度具有較好的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

本文考慮了熱軋高強(qiáng)度無縫鋼管的幾何對稱性,分析了無縫鋼管材料的化學(xué)成分,測量了材料的熱傳導(dǎo)率、比熱及對流換熱系數(shù),采用有限元法對無縫鋼管的淬火過程的溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了淬火過程中管體內(nèi)的溫度分布及變化情況,模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測量以及工廠的生產(chǎn)實(shí)際較為接近,對工廠的熱處理工藝制定和預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的指導(dǎo)意義,同時(shí),也為進(jìn)一步研究無縫鋼管淬火后的殘余應(yīng)力分布情況提供了有力的依據(jù).

采用大變形彈塑性有限元法,對無縫鋼管局部徑向模具塑性成形過程進(jìn)行了研究,得出了對控制無縫鋼管成形質(zhì)量具有重要參考價(jià)值的結(jié)論,解決了成形過程中鋼管的開裂與表面壓痕問題。

通過對典型規(guī)格張減過程的分析,研究了張力對壁厚分布的影響,并進(jìn)行了試驗(yàn)研究和有限元模擬,通過對比驗(yàn)證了可靠性,基于機(jī)架伸長率計(jì)算了增厚段切除長度,為掌握張力和鋼管壁厚分布之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)預(yù)定壁厚鋼管的生產(chǎn)提供了依據(jù)。

　采用大變形彈塑性有限元理論,用dyna3d(研究版)有限元軟件,對無縫鋼管局部徑向模具塑性成形過程中當(dāng)凸模的凹槽尺寸與凸模的圓弧半徑發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,得出了對成形鋼管表面質(zhì)量控制具有重要參考價(jià)值的結(jié)論,解決了成形鋼管表面的壓痕問題。

該無縫鋼管減徑工藝解決了現(xiàn)有三輥定(減)徑機(jī)在軋制鋼管時(shí)容易產(chǎn)生"內(nèi)六方"缺陷的技術(shù)問題。工藝包括以下步驟:設(shè)置2臺三輥定(減)徑機(jī),每個(gè)機(jī)架由3個(gè)軋輥組成,3個(gè)軋輥互成120°,相鄰機(jī)架交錯(cuò)布置,兩相鄰機(jī)架輥縫夾角為60°;

本專利涉及無縫鋼管的定(減)徑機(jī)組,屬于無縫鋼管生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。它是由多臺單機(jī)架減徑機(jī)組合排列而成,特征是由兩種不同類型的減徑機(jī)架沿軋制線組合排列,前部2臺以上是二輥式減徑機(jī)架,后部1臺以上是三輥式減徑機(jī)架。

利用有限元分析軟件msc.marc模擬無縫鋼管淬火過程,分析了淬火殘余應(yīng)力的分布情況,得到了殘余應(yīng)力按照溫度梯度沿半徑方向分層分布的規(guī)律。研究了在改變加熱溫度和冷卻速度的情況下,淬火殘余應(yīng)力的變化規(guī)律,達(dá)到減小淬火過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,提高無縫鋼管的機(jī)械性能,尋求最優(yōu)淬火條件的目的。

1 包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文 論文題目：張力減徑機(jī)對無縫鋼管造成的質(zhì)量影響及處理 專業(yè)：冶金技術(shù) 班級：冶金（2）班 學(xué)生：仲禹琨 指導(dǎo)教師：李秀珍 日期：2010年3月15日 2 目錄 內(nèi)容摘要?????????????????????.01 前言???????????????????????..01 1機(jī)組的概況及流程?????????????????01 1.1機(jī)組的概況???????????????????01 1.2工藝流程????????????????????02 1.314架定減徑機(jī)組定減徑的工藝目的??????????..02 2況及產(chǎn)生的原因?????????????????.05 2.1定減徑區(qū)主要缺陷????????????????05 2.1.1結(jié)疤???????

gb5310無縫鋼管，gb5310-2008無縫鋼管 電話：0， 規(guī)格規(guī)格規(guī)格規(guī)格 48*553*1157*1568*6 48*5.553*1258*1.868*6.3 48*653*1458*1168*7 48*6.553*1.560*268*8 48*753*660*2.568*9 48*854*260*368*10 48*8.554*2.560*3.568*11 48*954*360*468*12 48*1054*3.560*4.568*12.5 48*1154*460*568*14 48*1254*4.560*568*16 49*454*560*5.570*3.5 49*1054*5.560*670*4 50*1.554*660*6.570*

無縫鋼管作為一種重要的鋼材類型，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。無論是輸送流體還是制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，無縫鋼管都發(fā)揮著不可替代的作用。

董事長:李鳳亮地址:天津市津南區(qū)小站工業(yè)園區(qū)郵編:300353電話:022-8861060113352097578傳真:022-88610601http://www.***.***天津市精通無縫鋼管有限公司坐落于天津市津南區(qū)小站工業(yè)園區(qū),創(chuàng)建于2005年,工廠占地面積10萬m2以上,現(xiàn)有職工1100多人,技術(shù)人員150多人,其中工程師36人,高級工程師12人。企業(yè)注冊資金1.8億元人民幣,固定資產(chǎn)6.3

中國建筑管理表格 主要物資（設(shè)備）需求總計(jì)劃表 表格編號 cscec1b2-cm-b030307 項(xiàng)目名稱及編碼301號全機(jī)靜力/疲勞綜合試驗(yàn)廠房（空調(diào)、采暖） 聯(lián)系 人 劉建仁電話15190040892計(jì)劃時(shí)間 2015 .10. 5 編號no001 序號物資（設(shè)備）名稱規(guī)格型號公稱直徑 計(jì)劃 數(shù)量 計(jì)劃進(jìn)場 日期備注 1無縫鋼管d273*6dn250103 2無縫鋼管d219*6dn20070 3無縫鋼管d159*4.5dn150190 4無縫鋼管d133*4dn125108 5無縫鋼管d108*4dn100618 6無縫鋼管d89*3.5dn80165 7無縫鋼管d76*3.5dn65212 8鍍鋅扁鋼-40*4m462 9沖壓彎頭d273*7個(gè)29 10沖壓彎

無縫鋼管廠φ140自動式軋管機(jī)組開工以來,一直采用蘇聯(lián)萊氏經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算鋼管無張力減徑時(shí)的管壁增厚。對于外徑φ89毫米以下的減徑管,其計(jì)算值較為準(zhǔn)確;但對于外徑φ96毫米以上的減徑管計(jì)算誤差較大。為了現(xiàn)場生產(chǎn)方便,根據(jù)實(shí)測結(jié)果對萊氏經(jīng)驗(yàn)公式作了一些修正和簡化。