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轧制工艺对TC4无缝钢管力学性能的影响

2018-06-21   来源:   点击数:86次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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  中国无缝管网据知情人士透露:住友金属制造能在恶劣的环境中高耐久性能要求的高质量石油和天然气开采应用无缝管。
  
  近年来出现枯竭的石油发展趋势,钛合金抗蚀性能优异,密度小,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,无缝钢管承受压力计算方法
  
  一:以知无缝管无缝钢管外径规格壁厚求能承受压力计算方法 (钢管不同材质抗拉强度不同)
  
  压力=(壁厚*2*钢管材质抗拉强度)/(外径*系数)
  
  二:以知无缝管无缝钢管外径和承受压力求壁厚计算方法:
  
  壁厚=(压力*外径*系数)/(2*钢管材质抗拉强度)
  
  三:钢管压力系数表示方法:
  
  压力P<7Mpa  系数S=8
  
  7<钢管压力P<17.5   系数S=6
  
  中国无缝管网据知情人士透露:压力P>17.5   系数S=4  在航空、航天、汽车、造船、能源等行业具有广泛的应用前景。钛的优良耐蚀性及良好的比强度,使钛管比其他传统金属材料管件制作的产品更薄,换热效果更好。TC4钛合金是目前应用最广泛的钛合金之一,它的强度高,耐蚀性好,但目前国内外无缝钛管市场上很难见到TC4材质的无缝钛管。TC4钛材主要以板材为主,市场上的TC4管材以热挤压或斜穿孔等方法生产的高强度厚壁管为主,宝鸡有色金属加工厂的羊玉兰等人研究温轧方法制造TC4钛合金轧制产品,该温轧工艺需要对传统轧辊进行改进,即在轧管机上安装感应加热装置,这种加工设备结构复杂、工艺繁琐、生产成本高。造成目前这种现状的主要原因是TC4钛合金的强度高,冷轧成形难度大。为解决TC4无缝钢管冷轧成形的关键技术,校企联合进行了系列研究。如采用直接冷轧成形工艺生产高强度钛合金管材,不仅大大降低生产成本,同时可满足对钛合金高性能应用场合的要求。
  
    采用不同变形量开坯方式,分别经两道次和三道次轧制将管坯轧制成总变形量为70%的管材。在道次间进行800℃×1h真空退火,冷却方法为炉冷至500℃后空冷至室温,观察其组织性能变化。得出的结论是:
  
  在小变形量开坯情况下,壁厚偏差小,表面粗糙度逐步减少;大变形量开坯,壁厚偏差大,会影响到后续道次轧制所得管材的壁厚偏差。
  
  总变形量相同的情况下,轧制道次越多,管材的伸长率、硬度越大,强度越高。综合性能好。
  
  大变形量轧制时材料的流动呈条带状,小变形量轧制时材料的流动呈束状,在道次间热处理条件和后续轧制工艺相同的情况下,大变形量开坯所得管材组织畸变更加严重。
  
  小变形量开坯对管材的各向异性作用不大;多道次轧制中力学性能的各向异性存在一定波动。深入挖掘石油的深度浅井被视为清洁能源,与普通天然气和石油的开发不同,地下深处使用的材料必须可以承受恶劣环境的需要。钢管在这类条件下能承受更多的高温和高压环境,同时需要尽可能的提高效率和减少对环境的影响。
  
  这种称为シームレシス钢管加工设计十分必要。数值模拟技术大大有助于制造技术的发展。
  
  如下所示的例子是住友金属相比其他公司制造条件采用的厚度方向易用性和缺陷非均匀的控制。验证厚度条件,住友金属优化的阵列模具的管状形状下能够很出色地数值模拟多端口类型的零件。一体化制造在マンドレルミル中的无缝管管轧制能伸出更长、厚度更薄的管产品直到完成。很多高等级钢合金元素的热可行性能可能造成各种缺陷。使用マンドレルミル数值模拟技术应用设计组合的最优能够提供高等级钢良好的过程稳定性。
  
  中国无缝管网据知情人士透露:无缝管在自动轧管机组上生产。实心管坯经检查并清除表面缺陷,截成所需长度,在管坯穿孔端端面上定心,然后送往加热炉加热,在穿孔机上穿孔。在穿孔同时不断旋转和前进,在轧辊和顶头的作用下,管坯内部逐渐形成空腔。再送至自动轧管机上继续轧制。最后经均整机均整壁厚,经定径机定径,达到规格要求。利用连续式轧管机组生产热轧无缝钢管是较先进的方法。若欲获得尺寸更小和质量更好的无缝管,必须采用冷轧、冷拔或者两者联合的方法。冷轧通常在二辊式轧机上进行,钢管在变断面圆孔槽和不动的锥形顶头所组成的环形孔型中轧制。冷拔通常在0.5~100T的单链式或双链式冷拔机上进行。
  
  
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