方形钢管的变形过程是怎样的

　　方形焊管、管坯在成型机中的变形过程是非常复杂的,它包括纵向变形、方形焊管横向变形和断面变形三部分。

　　(1)纵向变形 纵向变形是指管坯由平板状变为圆筒状过程中在轧制线方向上的变形。纵向变形是不均匀的。在预成型段,带钢边缘部分的延伸L′大于中心部分的延伸L,达到封闭孔型前的精成型机架,中心部分的延伸L又大于边缘部分的延伸L′。这种纵向不均匀变形是辊式连续成型过程中带钢变形的主要特点。

　　方形焊管带钢的纵向变形

　　(2)横向变形 横向变形是指管坯在各成型机架中的横断面弯曲变形,即由成型孔型所产生的变形。管坯在各特定孔型机架中进行横向弯曲变形的问题是轧辊孔型设计的问题。

　　(3)断面变形 断面变形是指成型以后(实际上还包括定径矫直以后)钢管的壁厚与板坯的厚度比较发生的变化。断面壁厚的变化在成型较厚壁钢管时不太明显。薄壁管成型时,方形焊管一方面管壁厚度比板坯厚度发生轻微的增厚,一方面同一断面的管壁厚度呈有规律的、不均匀的分布。边缘部分的壁厚小于管底部分的壁厚,这是由于边缘延伸的结果。由于断面变形量很小,对质量没有大的影响,所以可忽略不计。一般不做重点研究。

　　成型好的管坯-相对于平的带钢来说,仅在垂直于带钢和管子中心线的平面上产生弯曲变形:当带钢成型为管子后伸长的带钢边缘,还应当恢复到与带钢中部同样的长度。这就涉及到边缘延伸及回弹这两个问题。

　　方形焊管(4)边缘延伸及回弹 实际成型中带钢的变形要比上述情况复杂得多,在一般的辊式连续成型过程中,带钢实际上是分段成型的,即所谓阶梯成型。阶梯成型中带钢边部会产生波形,如图56所示。这种情况,必然引起带钢局部应力的增高。

　　进一步研究任意两相邻机架之间的带钢变形,可将其变形过程分为4段(见图57):带钢与成型辊表面的接触段1;爿|接触变形段2;不变形段3;弹性恢复段4。带钢边缘在非接触变形段受到拉伸,此拉仲在带钢与成型辊表面的接触段中得以降低。成型机架后面有一段带钢的弹性恢复区,在这里,已经拉长的带钢纤维有明显的收缩。在弹性恢复段和非接触段之间有一段带钢不发生变形的区段。在这段,带钢边缘平行于成型机的轴以上是介绍方形焊管、管坯变形过程