南寧45#無(wú)縫鋼管《廠(chǎng)家新聞報(bào)道

玻璃潤(rùn)滑劑在無(wú)縫鋼管熱擠壓生產(chǎn)中的應(yīng)用
　早在1925年人們就已經(jīng)掌握，鋼同有色金屬一樣可以用擠壓法進(jìn)行變形。由于設(shè)備和工具成本低、產(chǎn)品斷面豐富，這種鋼的熱成型方法愈來(lái)愈受到人們的重視。1941年SejournetJ在于仁恩電爐公司的協(xié)助下，試驗(yàn)成功了玻璃潤(rùn)滑劑，使鋼的熱擠壓的發(fā)展成為可能，并迅速在全世界范圍推廣。
　　傳統(tǒng)鋼擠壓生產(chǎn)采用石墨(片狀石墨與機(jī)油、焦油或油脂等混和成的涂料)作為潤(rùn)滑劑。但石墨潤(rùn)滑劑的缺點(diǎn)是：①導(dǎo)熱系數(shù)較大，隔熱差、工模具溫升大，磨損快，擠壓長(zhǎng)產(chǎn)品困難。②容易引起產(chǎn)品增碳，當(dāng)擠壓不銹鋼時(shí)容易產(chǎn)生晶間腐蝕，故擠壓后必須去除滲碳層，結(jié)果增加了金屬消耗。③往往會(huì)使環(huán)境污染。
　　玻璃潤(rùn)滑劑與石墨相比，其優(yōu)點(diǎn)是：①玻璃導(dǎo)熱系數(shù)小，能防止坯料表面過(guò)快冷卻，同時(shí)也能起到保護(hù)工模具作用。②具有良好的潤(rùn)滑性能，可采用大的擠壓比和提高擠壓速度，從而可擴(kuò)大擠壓機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品范圍。③玻璃潤(rùn)滑劑化學(xué)穩(wěn)定性好，不會(huì)引起組織缺陷。④可以方便地改變玻璃潤(rùn)滑劑的配比，獲得不同的物理性能(如軟化點(diǎn)、粘度等)，以適應(yīng)擠壓不同材質(zhì)的產(chǎn)品需要。⑤使用玻璃作為潤(rùn)滑劑時(shí)可以保持清潔?？傊?，玻璃潤(rùn)滑劑優(yōu)點(diǎn)顯著。國(guó)外許多研究結(jié)果指明，擠壓鋼時(shí)采用玻璃潤(rùn)滑劑效果最好。
　　擠壓鋼管時(shí)必須進(jìn)行潤(rùn)滑的部位有：擠壓模、擠壓筒和芯棒三個(gè)部位。
　　(1)擠壓模的潤(rùn)滑：模子的潤(rùn)滑常用將玻璃粉壓制成玻璃墊的方法，即在擠壓前把玻璃墊置于模子與坯料之間。為了保證玻璃墊能連續(xù)軟化在摩擦表面上，要求玻璃墊的形狀與?？兹肟阱F和坯料端部形狀相吻合。玻璃墊外徑一般比擠壓筒直徑小3～5mm。玻璃墊內(nèi)孔直徑小于或等于模孔直徑。玻璃墊的厚度一般取坯料長(zhǎng)度的4%～8%。
　　(2)擠壓筒和芯棒的潤(rùn)滑：擠壓筒和芯棒的潤(rùn)滑應(yīng)選用軟化點(diǎn)低、粒度小的玻璃粉涂敷在鋼坯內(nèi)孔和外表面。此外，也可以用玻璃布纏包繞在坯料表面上和將玻璃布條繞在芯棒上的方法。
　　(3)鋼管表面玻璃膜的去除：由于擠壓時(shí)采用了玻璃潤(rùn)滑劑，擠壓鋼管內(nèi)外表面上殘留一層厚度20～50μm的玻璃膜，其性質(zhì)硬而脆，有害于以后的加工和使用，必須清除。清除方法有機(jī)械法和化學(xué)法。機(jī)械法有噴丸、水冷和拉伸矯直等方法。應(yīng)用化學(xué)法清除玻璃膜時(shí)，由于在鋼管表面上殘留的玻璃潤(rùn)滑劑具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，清除它需要采用堿溶液或酸溶液。酸洗法的不足之處在于對(duì)各種鋼管材質(zhì)的侵蝕性大，可能使鋼管表面產(chǎn)生過(guò)酸洗，尤其對(duì)碳鋼的侵蝕性更大，因此應(yīng)用上受到限制。目前采用酸堿聯(lián)合清除法。
連軋鋼管限動(dòng)芯棒溫度場(chǎng)及熱疲勞有限元分析
　芯棒是鋼管生產(chǎn)中一種重要的變形工具，其服役條件非常惡劣，溫度場(chǎng)變化情況較為復(fù)雜，并且承受急冷急熱的熱應(yīng)力。長(zhǎng)期服役之后，芯棒會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋等形式的缺陷。為了達(dá)到提高芯棒使用壽命、降低生產(chǎn)成本的目的，必須對(duì)芯棒在服役過(guò)程中的溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力進(jìn)行研究。但是，對(duì)芯棒溫度的測(cè)量局限于各空冷階段的表面溫度，而對(duì)于軋制階段和水冷階段的表面溫度、整個(gè)服役過(guò)程中的內(nèi)部溫度分布和熱應(yīng)力進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)測(cè)的可行性不高。因此，采用實(shí)測(cè)和模擬仿真相結(jié)合的方法對(duì)芯棒服役過(guò)程中的溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力進(jìn)行研究是一個(gè)很好的選擇。
　　北京科技大學(xué)的學(xué)者針對(duì)340MPM機(jī)組(Multi-StandPipeMill限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組)芯棒服役過(guò)程建立三維有限元模型，研究芯棒在服役過(guò)程中溫度場(chǎng)變化規(guī)律。同時(shí)，通過(guò)對(duì)熱應(yīng)力的研究，分析了芯棒熱疲勞裂紋萌生機(jī)理及裂紋在芯棒內(nèi)部的擴(kuò)展規(guī)律。對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果，認(rèn)為所建立的有限元模型能夠反映芯棒溫度變化趨勢(shì)。芯棒首次脫管后表面最高溫度為630℃，此后經(jīng)歷三次反復(fù)的水冷降溫和空冷返溫過(guò)程，冷卻結(jié)束后表面最高溫度為98℃。脫管后，芯棒表面軸向和環(huán)向壓縮熱應(yīng)力均達(dá)到900MPa，第三次水冷結(jié)束時(shí)刻，軸向拉伸熱應(yīng)力達(dá)到186MPa，環(huán)向拉伸熱應(yīng)力達(dá)到221MPa。芯棒的拉壓交變熱應(yīng)力使其表面出現(xiàn)熱疲勞裂紋并逐漸擴(kuò)展，環(huán)向裂紋擴(kuò)展至距表面17.5mm深、軸向裂紋擴(kuò)展至距表面20mm深時(shí)會(huì)顯著受阻，熱應(yīng)力對(duì)軸向裂紋的促進(jìn)作用強(qiáng)于環(huán)向裂紋?！?guó)內(nèi)生產(chǎn)奧氏體不銹鋼無(wú)縫鋼管普遍采用熱穿孔+冷拔或冷軋技術(shù)，國(guó)外全部采用熱擠壓技術(shù)。2000年之后，國(guó)內(nèi)部分新建的生產(chǎn)線(xiàn)才開(kāi)始采用熱擠壓生產(chǎn)奧氏體不銹鋼無(wú)縫鋼管。隨著技術(shù)的發(fā)展，熱軋工藝開(kāi)始應(yīng)用于奧氏體不銹鋼管的生產(chǎn)中，但由于奧氏體不銹鋼的加工范圍窄，塑性較差，在缺乏精確分析的條件下，實(shí)際生產(chǎn)中不得不以反復(fù)試驗(yàn)來(lái)決定軋制生產(chǎn)工藝流程。借助有限元模擬仿真技術(shù)可以對(duì)Accu-Roll軋管機(jī)熱軋奧氏體不銹鋼無(wú)縫鋼管的軋制過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，同時(shí)還能考慮到多種物理量間的相互影響。因此，有限元模擬仿真技術(shù)是有效研究軋制等金屬塑性變形的重要工具。
　　北京科技大學(xué)的學(xué)者根據(jù)鋼管斜軋過(guò)程的變形特點(diǎn)，利用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件對(duì)Accu-Roll軋管機(jī)熱軋奧氏體無(wú)縫鋼管的軋制過(guò)程進(jìn)行有限元數(shù)值模擬。通過(guò)模擬仿真計(jì)算，分析無(wú)縫鋼管截面的變形特點(diǎn)及軋制力和應(yīng)力應(yīng)變分布的變化規(guī)律，通過(guò)將模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證了模型的可靠性。模擬結(jié)果表明，在軋制過(guò)程中孔型形狀不當(dāng)易造成雙鼓形，整個(gè)軋制過(guò)程中最大軋制應(yīng)力為403.4MPa，最大等效應(yīng)力值為231.8MPa。有限元數(shù)值模擬得到的軋制力變化規(guī)律與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值變化規(guī)律基本一致，為Accu-Roll軋機(jī)參數(shù)優(yōu)化及軋制工藝的方案設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。就核心品種來(lái)看，陳磊認(rèn)為，螺紋鋼仍舊是核心。“需求上看，雖然房地產(chǎn)的銷(xiāo)售增速有所下滑，但房地產(chǎn)的新開(kāi)工面積仍處于上升趨勢(shì)，地產(chǎn)庫(kù)存低位下，房地產(chǎn)商拍地?zé)崆椴粶p，所以螺紋鋼的需求短期也看不到大幅下滑的跡象。后期螺紋的行情，主要還是在高利潤(rùn)刺激下，供應(yīng)上能否有新的增加，比如新增的電爐產(chǎn)能和其他鋼材品種鐵水流向螺紋?！?/span>南寧45#無(wú)縫鋼管《廠(chǎng)家新聞報(bào)道南寧45#無(wú)縫鋼管《廠(chǎng)家新聞報(bào)道