芯棒是無(wú)縫鋼管出產(chǎn)中一種重要的變形東西，其執(zhí)役條件十分惡劣，溫度場(chǎng)改變狀況較為雜亂，而且接受急冷急熱的熱應(yīng)力。長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)役之后，芯棒會(huì)呈現(xiàn)疲憊裂紋等方式的缺點(diǎn)。為了到達(dá)進(jìn)步芯棒使用壽命、下降出產(chǎn)成本的意圖，有必要對(duì)芯棒在執(zhí)役進(jìn)程中的溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力進(jìn)行研討。可是，山東無(wú)縫鋼管廠(chǎng)對(duì)芯棒溫度的丈量局限于各空冷期間的外表溫度，而關(guān)于軋制期間和水冷期間的外表溫度、整個(gè)執(zhí)役進(jìn)程中的內(nèi)部溫度散布和熱應(yīng)力進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)測(cè)的可行性不高。因而，山東無(wú)縫鋼管廠(chǎng)選用實(shí)測(cè)和模仿仿真相結(jié)合的辦法對(duì)芯棒執(zhí)役進(jìn)程中的溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力進(jìn)行研討是一個(gè)極好的挑選。
山東無(wú)縫鋼管廠(chǎng)研討員對(duì)于340MPM機(jī)組(Multi-StandPipeMill限動(dòng)芯棒連軋管機(jī)組)芯棒執(zhí)役進(jìn)程樹(shù)立三維有限元模型，研討芯棒在執(zhí)役進(jìn)程中溫度場(chǎng)改變規(guī)則。一起，經(jīng)過(guò)對(duì)熱應(yīng)力的研討，剖析了芯棒熱疲憊裂紋萌發(fā)機(jī)理及裂紋在芯棒內(nèi)部的擴(kuò)大規(guī)則。比照實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模仿成果，以為所樹(shù)立的有限元模型可以反映芯棒溫度改變趨勢(shì)。芯棒初次脫管后外表最高溫度為630℃，爾后閱歷三次重復(fù)的水冷降溫文空冷返溫進(jìn)程，冷卻完畢后外表最高溫度為98℃。山東無(wú)縫鋼管廠(chǎng)脫管后，芯棒外表軸向和環(huán)向緊縮熱應(yīng)力均到達(dá)900MPa，第三次水冷完畢時(shí)辰，軸向拉伸熱應(yīng)力到達(dá)186MPa，環(huán)向拉伸熱應(yīng)力到達(dá)221MPa。芯棒的拉壓交變熱應(yīng)力使其外表呈現(xiàn)熱疲憊裂紋并逐步擴(kuò)大，環(huán)向裂紋擴(kuò)大至距外表17.5mm深、軸向裂紋擴(kuò)大至距外表20mm深時(shí)會(huì)明顯受阻，熱應(yīng)力對(duì)軸向裂紋的促進(jìn)作用強(qiáng)于環(huán)向裂紋。芯棒作用對(duì)山東無(wú)縫鋼管廠(chǎng)生產(chǎn)起到直觀(guān)重要的作用。
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