辊位参数对大囗径薄壁焊管508*6.2mm成型质量的影响

本文以生产508mm、壁厚6.2mm直缝焊管为例，对HFW660排辊成型机组进行了研究，首先对管坯的成型过程进行有限元仿真，以探究带钢在机组上的变形及受力情况，并与生产数据对比验证模型的正确性，接着对辊位参数进行调整，探讨了成型过程中辊位参数对大口径薄壁焊管的成型质量的影响。结论如下：

（1）采用下山法生产时，成型底线主要在预成型段和线成型段完成下降，在精成型段趋于平缓。

（2）由于排辊成型段采用三点弯曲原理，不可避免的产生了变形盲区，如果排辊成型阶段变形量不足，会在精成型第一道次处集中产生较大量的变形，易导致成型后的管坯变形不充分。

（3）在整个成型过程中，在弯边辊（ED）、精成型三个道次（F1、F2、F3）处，带钢横截面上各点纵向应变方差较大，易导致边部出现缺陷。纵向应变、应力和等效塑性应变最大值在带钢边部产生。

（4）下山量不合适会导致带钢纵向应变不均匀而使得待焊边部形态较差，针对本文508mm焊管，下山量为1.0倍管径时，待焊边部较为平直。

（5）保证待焊边部形态利于焊接的前提下，适当调整排辊的辊位减小开口度，能增大带钢在排辊成型阶段的变形量，成型后的管坯变形更加充分。关键位置处的“反弯”现象也得以改善。

本文对排辊成型生产大口径薄壁焊管做了部分研究工作，由于个人时间和精力有限，对于本文的研究对象，作者认为可以对以下几点进行更深一步的研究：

（1）采用下山法生产直缝焊管时，成型底线主要在预成型段和线成型段完成下降，由于不同成型段内带钢的主要变形位置不同，因此有必要对下山量在预成型和线成型段的分配比进行研究，以得到各成型段合适的下山量。

（2）本文在对“反弯”现象进行研究时，只研究了不同开口度对几个关键位置处带钢“反弯”的影响，后续的研究中，可以对横截面上所有点在整个成型过程曲率的变化进行研究，以找出所有的“反弯”区域及其弯曲量，并同过调整辊位对该现象进行优化。

（3）残余应力的研究。对成型后管坯的残余应力进行研究，找出在成型过程中影响残余应力大小及分布的因素，之后进行优化，使得成型后的管坯残余应力尽可能的小。