CPE机组张力减径生产工艺研究

论文摘要

本文针对武钢集团汉阳钢厂无缝钢管分厂实际生产中钢管轧制不稳定,轧制道次中轧制压力过大,端部增厚段过长,产品延伸性能不达标的情况,研究了材料37Mn5的物理特性,对定径、张力减径生产线进行了改造,优化定、张减机组孔型设计,改进了轧制工艺制度,提高无缝钢管的壁厚精度,改善轧制力能参数和产品性能。通过单道次压缩实验,采集应力-应变曲线上典型的数据进行多元非线性回归得到流动应力数学模型,该数学模型的结构简单,计算精度也较高,可用于实际生产中。通过研究现场的生产情况,对定径、张力减径机组的生产工艺进行了优化。提出了新的减径率分配原则,设定定径机组总减径率为10%,机组负荷减轻,避免了电机过载;增加张减机组总减径率为30%,达到了减壁目的;减少张力机架数,并避免了机组间的张力减壁,缩短了增厚端长度约200mm;提出荒管加热温度不应超过1100℃,终轧温度应保持在840℃以上,以获得良好的组织性能;对轧机的力能参数进行计算,并校核了电机能力。经过现场生产实践,有效减少了管端增厚长度,生产情况稳定,提高了产品成材率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题来源及研究内容
• 1.2 研究意义
• 第二章 文献综述
• 2.1 概述
• 2.2 无缝钢管生产工艺的发展、现状及趋势
• 2.2.1 无缝钢管生产工艺的发展历程
• 2.2.2 无缝钢管生产工艺的现状
• 2.2.3 无缝钢管生产工艺的趋势
• 2.3 张力减径理论
• 2.3.1 张力减径概念
• 2.3.2 张力减径机技术的进展
• 2.4 张力减径生产工艺
• 2.4.1 张力系数
• 2.4.2 减径率
• 2.4.3 壁厚
• 2.5 张减过程中的壁厚控制
• 2.5.1 管端增厚问题
• 2.5.2 管端增厚的控制（CEC）
• 2.5.3 壁厚控制系统（WTC）
• 2.6 张力减径钢管的主要缺陷
• 2.6.1 主要缺陷
• 2.6.2 特征，产生原因及消除方法
• 第三章 流动应力数学模型的建立
• 3.1 流动应力实验
• 3.1.1 试验方案
• 3.1.2 试验设备
• 3.2 实验结果分析
• 3.2.1 变形温度对流动应力的影响
• 3.2.2 应变速率对流动应力的影响
• 3.2.3 变形程度对流动应力的影响
• 3.3 流动应力模型
• 3.3.1 流动应力模型结构
• 3.3.2 37M115 钢流动应力模型
• 3.4 预测值与实测值的比较
• 第四章 定张减机组生产工艺优化
• 4.1 生产孔型参数计算
• 4.1.1 定、张减机组孔型设计思路
• 4.1.2 定、张减机组孔型设计条件
• 4.1.3 生产孔型变形参数设定
• 4.2 轧制工艺制定
• 4.2.1 等效应变
• 4.2.2 应变速率
• 4.2.3 变形温度
• 4.2.4 道次间隔时间
• 4.2.5 轧制工艺
• 4.3 管端增厚长度预报
• 4.4 φ73.02×5.51 无缝钢管增厚端实测数据
• 4.4.1 改进前增厚端情况
• 4.4.2 改进后增厚端情况
• 第五章 轧制力能参数计算
• 5.1 金属变形抗力
• 5.2 平均单位压力计算
• 5.3 总轧制压力
• 5.4 轧制力矩及轧制功率
• 5.4.1 道次轧制力矩
• 5.4.2 机组轧制功率
• 5.5 电机能力校核
• 5.5.1 力矩计算
• 5.5.2 电机过载校核
• 5.5.3 电机发热校核
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢