芯棒是無縫鋼管出產(chǎn)中一種重要的變形東西，其執(zhí)役條件十分惡劣，溫度場改變狀況較為雜亂，而且接受急冷急熱的熱應(yīng)力。長時間執(zhí)役之后，芯棒會呈現(xiàn)疲憊裂紋等方式的缺點。為了到達(dá)進(jìn)步芯棒使用壽命、下降出產(chǎn)成本的意圖，有必要對芯棒在執(zhí)役進(jìn)程中的溫度場及熱應(yīng)力進(jìn)行研討。可是，山東無縫鋼管廠對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)行在線實測的可行性不高。因而，山東無縫鋼管廠選用實測和模仿仿真相結(jié)合的辦法對芯棒執(zhí)役進(jìn)程中的溫度場及熱應(yīng)力進(jìn)行研討是一個極好的挑選。
山東無縫鋼管廠研討員對于340MPM機組(Multi-StandPipeMill限動芯棒連軋管機組)芯棒執(zhí)役進(jìn)程樹立三維有限元模型，研討芯棒在執(zhí)役進(jìn)程中溫度場改變規(guī)則。一起，經(jīng)過對熱應(yīng)力的研討，剖析了芯棒熱疲憊裂紋萌發(fā)機理及裂紋在芯棒內(nèi)部的擴大規(guī)則。比照實測數(shù)據(jù)與模仿成果，以為所樹立的有限元模型可以反映芯棒溫度改變趨勢。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℃。山東無縫鋼管廠脫管后，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大，環(huán)向裂紋擴大至距外表17.5mm深、軸向裂紋擴大至距外表20mm深時會明顯受阻，熱應(yīng)力對軸向裂紋的促進(jìn)作用強于環(huán)向裂紋。芯棒作用對山東無縫鋼管廠生產(chǎn)起到直觀重要的作用。
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