【摘 要】
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斜轧穿孔是生产无缝钢管的重要过程，但由于斜轧穿孔变形时金属流动的复杂性，导致斜轧实心坯时“中心孔腔”形成和摩擦因素的影响至今缺乏深入的理论研究和机理解释。
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斜轧穿孔是生产无缝钢管的重要过程，但由于斜轧穿孔变形时金属流动的复杂性，导致斜轧实心坯时“中心孔腔”形成和摩擦因素的影响至今缺乏深入的理论研究和机理解释。
使用MSC.Superform2005有限元仿真软件，结合无锡西姆莱斯钢管有限公司提供的曼内斯曼穿孔机结构，建立基于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。模拟结果显示了穿孔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。通过分析斜轧穿孔过程中轧件内部位移场、应力场和应变场的分布规律，确定造成孔腔形成管口缺陷主要因素，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重要途径。
由于轧辊与管坯建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。为了解斜轧穿孔中摩擦系数的对整个过程的影响，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。合理的摩擦系数在0.1-0.2之间。
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