厚壁鋼管軋制分析技術的進展

　　自20世紀80年代末以來，有限元方法在厚壁鋼管軋制分析技術中得到了廣泛的應用。*近，隨著計算機輸出的發展，分析技術已經從2D發展到三維變形分析。因此，提高了厚壁鋼管產品的尺寸精度和質量。以下是有代表性的分析技術。

　　延伸軋制分析技術。

　　芯棒連軋管機采用芯棒和孔型軋輥進行軋制，因此與中厚板軋制不同，在軋輥的圓周方向上有一個自由變形區，軋輥和芯棒之間沒有接觸。因為自由變形區是在下一個機架上軋制的，所以為了正確理解芯棒連軋管機的綜合特性，預測包括自由變形區在內的變形是非常重要的。

　　這種復雜的變形預測如果使用以前的緩存算法是無法得到高精度的，因此需要高精度的分析。考慮軋制方向的剪切變形，用一般的擴展平面變形分析來近似三維分析。結果表明，計算值與實驗值吻合較好。

　　近年來，隨著計算機技術的發展，完全三維有限元法的發展得到了加速。也可用于分析機架間張力和輥管間速度差的影響。

　　定徑軋制分析技術。

　　采用定徑軋制時，由于內表面沒有工具，軋制厚壁鋼管時軋制材料的內表面形狀不規則。當使用三輥軋機時，軋制材料的內表面是六角形的。利用三維有限元方法，闡明了這種內緣現象的機理和應采取的對策。當采用橢圓度=0.986的接近完美圓的孔型時，可以獲得均勻的壁厚，但當采用橢圓度=0.960的接近完美圓的孔型時，會出現清晰的內六角邊。該分析可用于預測張力減徑機軋制過程中壁厚的變化，并找出孔型特性和機架間張力對內六角的影響。