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冷拔管的原理

【摘要】:
冷拔管是钢管的一种,即按生产工艺的不同分类的一种,它区别于热轧管,在毛管坯或原料管扩径的过程中,通过多道次的冷拔加工而成,通常在0.5-100T的单链式或双链式冷拔机上进行。

冷拔管是钢管的一种,即按生产工艺的不同分类的一种,它区别于热轧管,在毛管坯或原料管扩径的过程中,通过多道次的冷拔加工而成,通常在0.5-100T的单链式或双链式冷拔机上进行。冷拔管除了一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、机械加工管、厚壁管、小口径加内模冷拔管其它钢管之外,还包括碳素壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管,冷拔管外径可以达到6mm,壁厚可达0.25mm,薄壁管外径可到5mm,壁厚小于0.25mm,精度以及表面质量均明显优于热轧管,但是受到工艺的制约,其口径以及长度均受到一定的限制。

原理

金属学原理:冷拔加工钢管正是发生了加工硬化,冷拔时金属发生塑性变形,晶体内部有多个滑移系启动,位错运动彼此拦截,许多位错被钉扎住,造成位错塞积,同时位错源停止动作。上述的一系列过程导致了位错的可动性降低,晶体中的位错密度显著增加,当塑性变形进一步发生,应力增加并足以使钉扎的位错开始运动,螺位错交滑移,这样发生位错交截,使不动阶数增加。所以通过冷拔加工金属内部位错密度增加,位错可动性降低,既难于产生位错,又难于移动位错,因而金属材料硬度、强度都有所提高,这就是冷拔加工的金属学原理。

力学原理:冷拔时钢管在力的作用下通过一定形状、尺寸的模具发生塑性变形,在生产中的拔制方法大致可分为三种:缩径拔管、减外壁拔管和减内壁拔管。冷拔时,钢管在拉拔力、正压力和摩擦力的作用下发生相应的变形,大都经过缩径、减壁和定径三个阶段,而且变形区内部产生相应的应力。其中轴向为拉应力,径向和周向为压应力,拔管过程中金属处于一向拉和两向压应力状态,这是冷拔管变形过程中的基本力学特征。

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