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        大口徑無縫鋼管卸載后常見的質量缺陷有

        點擊數:13122019-12-04 16:35:15 來源: 無錫20號 45號無縫鋼管,無錫20g高壓鍋爐管,鍍鋅無縫管-無錫鋼之源鋼材有限公司

        大口徑無縫鋼管塑性彎曲卸載后常見的質量缺陷有:回彈、橫截面畸變、外側管壁減薄甚至斷裂、內側管壁增厚甚至起皺等。彎曲過程中,在外壁不破裂和內壁不起皺的條件下,對彎管成形性的評價主要從兩個方面進行:一是彎曲變形部分局部的形狀尺寸精度,主要以外壁減薄率與橫截面畸變率作為評價指標;二是管材彎曲成形后整體的形狀尺寸精度,主要以彎曲變形后的回彈率作為評價指標。實際生產中,這些缺陷不一定同時發生,但會隨著彎管半徑、工藝參數等的不同使得缺陷的發生方式和部位有所不同,因此應在彎曲加工前采取相應的措施加以防止?;貜椫苯佑绊憦澒芗男螤詈统叽缇?,降低裝配效率,并可能造成過大的殘余應力,進而影響單個大口徑無縫鋼管或整個機構的可靠性。由于影響回彈的因素很多,因此很難準確描述回彈規律,實際生產中通常采用退火處理、回彈補償等措施彌補回彈引起的彎曲角度誤差,但需要建立在大量實驗的基礎上,以免造成人力、物力和財力的大量浪費。管材塑性彎曲過程中外側壁很容易出現裂紋或斷裂,尤其對于薄壁管彎曲成形,這一現象更為常見。產生外壁開裂的原因是多方面的,例如,大口徑無縫鋼管的熱處理不當;壓模壓力太大,造成管材彎曲過程中材料流動的阻力過大;芯軸與管材內壁的間隙過小使得芯軸與內壁摩擦力太大;芯軸伸出量過大等。為防止這種缺陷的發生,首先應保證管材具有良好的熱處理狀態,然后在排除管材本身的因素后,檢查壓模的壓力是否過大;芯軸與管材內壁間隙是否過??;芯軸伸出量是否過大;芯軸與管材內壁間的潤滑情況等。彎管起皺主要發生在內彎側。通常分為三種情況:前切點處起皺、后切點處起皺、圓弧內側全起皺。前切點處起皺一般是由于芯軸安裝時伸長量過小,前切點處管壁在彎曲過程中得不到芯棒支撐。
        后切點處起皺一般是由于沒有安裝防皺?;蚍腊櫮5陌惭b位置不對。全皺紋的產生原因較為復雜,主要在于:防皺模位置靠后或型槽尺寸過大,防皺模起不到支撐管壁的作用;壓模壓力過小使得管材與防皺模間隙過大,給管材的失穩起皺提供了空間;芯軸直徑尺寸過小和位置不合理等為防止彎管內側起皺應根據起皺位置采取相應措施,若是前切點起皺,應向前調整芯棒位置;若是后切點起皺,應加裝防皺模,調整合理的傾角,還要調整壓模的壓力;若彎管內側全起皺,除調整壓模使壓力適當外,還要檢查芯軸直徑,直徑太小或磨損嚴重時需要及時更換以上所述的質量缺陷將直接影響大口徑無縫鋼管零件的安全性、可靠性、耐久性以及外觀質量,嚴重制約彎管技術的發展。大量實驗表明,管材塑性彎曲成形質量除受材料參數和幾何參數的影響外,工藝參數對管材質量缺陷也有顯著的影響,而且它是彎管質量控制中最直接、最有效、最可控的因素。結合管材彎曲成形機理分析,應用有限元數值模擬技術研究工藝參數對管材彎曲成形質量的影響規律,對于制定合理的工藝參數優化方案,推動管材彎曲的數字化進程,具有重要的工程意義和實用價值。
        材料本構關系是指材料的流變應力與變形溫度、應變速率、應變等熱力參數之間的依賴關系,它體現了材料在熱態塑性加工過程中對熱力參數的動態響應,影響有限元模擬的準確性與精確度管材的中空結構使其組織和性能發生了變化,本構關系已不同于板材棒材等型材,相關參數難以從手冊中直接査到,而且即使是同一牌號、同一規格的大口徑無縫鋼管,其塑性本構關系參數也存在差異,因此,管材力學性能參數作為研究管材塑性彎曲變形行為的關鍵因素之一,在管材塑性成形研究中占有重要的地位。目前,各國學者主要是利用實驗數據,借助統計回歸方法、神經網絡預測方法構建材料的本構模型。管材材料性能參數以及本構模型的準確建立對于精確預測彎管成形質量有非常重要的作用。近年來,由于智能算法能夠有效解決加工制造中復雜系統的優化問題,在生產實際中得到了廣泛的應用。其中反算法能夠根據實時監測所獲得的反映被加工件變形特征的某些信息,通過分析和計算得到另外一些對成形過程具有決定作用的信息。西北工業大學的孫志超等基于管材成形力和行程的關系曲線,提出了用反算法確定管材塑性本構關系的方法,并開發了確定塑性本構關系參數的反算程序,具有一定的參考價值神經網絡具有較強的非線性映射功能,在參數預測方面受到高度重視。林啟權等以管材拉伸試驗數據為樣本建立了某合金本構關系的神經網絡模型,并利用所建立的網絡模型對其他一些熱力學狀態下材料的流變應力進行了較好的預測。沈昌武基于TA15鈦合金等溫壓縮實驗數據,構造了一個四層BP神經網絡,預測了TA15鈦合金本構關系。之后為了提高管材本構關系預測精度,閆晶等采用人工神經網絡、有限元模擬以及基于平面應力狀態的拉伸實驗相結合的參數識別方法,預測了尺寸因子(D/t)為50的鋁合金管的塑性本構參數。
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