【摘 要】
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斜轧穿孔过程是无缝钢管生产过程中相当重要而复杂的程序，由于斜轧穿孔变形时金属流动的复杂性，会导致斜轧实心坯时“中心孔腔”形成，并且在斜轧穿孔过程中不同摩擦条件对其具有
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斜轧穿孔过程是无缝钢管生产过程中相当重要而复杂的程序，由于斜轧穿孔变形时金属流动的复杂性，会导致斜轧实心坯时“中心孔腔”形成，并且在斜轧穿孔过程中不同摩擦条件对其具有一定的影响等，这些问题都仍缺乏深入的理论研究和机理解释。 本文结合无锡西姆莱斯钢管有限公司的实际情况和其提供的曼内斯曼穿管机结构，同时使用MSC.Superform2005有限元仿真软件，建立了基于33Mn2V钢的三维有限元仿真模型。仿真设计采用静力隐式算法，结合kumar本构模型对实心坯二辊斜轧穿孔过程进行热力耦合有限元模拟分析。模拟结果显示了穿管过程中出现的开裂等质量缺陷，而且缺陷位置处的塑性应变与实验计算值吻合。通过分析斜轧穿管过程中轧件内部应力场、应变场和位移场的分布规律，确定造成孔腔形成管口缺陷的主要因素，即管口孔腔椭圆度控制及轧辊下压量大，减小管坯下压量是降低管口缺陷的主要途径。 由于轧辊与管坯间的摩擦系数没有统一的定义，许多学者在研究中采用的摩擦系数大相径庭，使得理论研究造成混乱。为进一步了解斜轧穿孔过程中摩擦系数对整个过程的影响，我们对不同摩擦系数条件下，管坯运动状态以及应力、应变分布进行了分析，发现摩擦系数对塑性应变、摩擦力、切应力以及轧制力的影响不大。1255℃的高温条件下摩擦系数增加并不影响整个系统，而在摩擦系数为0.2时塑性应变率最大，轧件表面温度最低。结论表明合理的摩擦系数在0.1-0.2之间。
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