无缝钢管

随着社会的发展和进步，需要更多高品质的无缝钢管来满足各种生产要求，连轧工艺是无缝钢管加工流程中的一个重要环节。MPM的轧辊孔型参数的优劣影响无缝钢管产品质量的好坏。选取连轧机的工艺参数组合，为MPM连轧机性能发挥到****状态创造条件和提高钢管的质量，具有十分重要的意义。本文以某钢铁集团下某钢管厂的限动芯棒连轧管机为研究对象，采用理论与实验相结合的方法研究连轧管形成过程的影响，为连轧过程数值模拟和参数优化提供可靠的数据支持。以现场的连轧管机为实验设备，现场生产的毛管为实验材料，实验得到各机架的轧制力在线监测数据；研究无缝钢管连轧理论，计算出单个孔型参数的不同水平值对应的轧制力理论解析值，并绘制各水平值对轧制力的影响曲线。建立实验现场MPM参数的三维模型和有限元模型，对几何模型加载各种对应的边界条件，运算完成后，比较模拟轧制力结果和实验轧制力结果之间的误差（****误差为23.67%），比较首机架单个孔型参数变化时的轧制力模拟值和理论值之间的误差（误差在22.9%以内），验证了数值模拟模型的可行性、合理性。采用正交模拟试验优化方法，以提高钢管尺寸精度为主要优化目标，以降低轧制力和轧制力矩为辅助目标，确立了5个因素：脱离角、脱离弧半径比、过渡圆角半径、偏心距、轧辊与轧件间的摩擦系数，每个因素确定4个水平，确定L16(4~5)正交模拟试验表，根据正交表进行模拟试验，对试验结果数据进行分析得到这5个因素分别对毛管尺寸精度和连轧机力能参数的影响规律，利用极差法得到因素的影响程度，确定因素的主次顺序。结合影响规律和影响主次顺序，综合考虑选出****工艺组合参数。建立优化后参数的有限元模型，研究得到应力应变场、温度场、轧制力曲线和荒管尺寸精度提高的程度。