冷拔过程中无缝钢管残余应力的形成

在附加应力冷拉结果无缝钢管的不均匀变形，成为冷拉拔后的残余应力。精密无缝钢管用途很广泛。一般用途的无缝钢管由普通的碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制，产量最多，主要用作输送流体的管道或结构零件。无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材。无缝钢管厂家的生产工艺可以分为冷拔与热轧两种，冷轧无缝钢管的生产流程一般要比热轧要复杂，管坯首先要进行三辊连轧，挤压后要进行定径测试，如果表面没有响应裂纹后圆管要经过割机进行切割，切割成长度约一米的坯料。无缝钢管的非均匀变形程度决定了残余应力的大小和分布。无缝钢管的冷拔变形是由其变形特性决定的。因为有在拉拔过程中无芯棒，与管壁厚度变化不多后变形，变形条件和无缝钢管的内、外两层变形状态有很大的不同，产生不均匀变形。在变形过程中，在无缝钢管内表面的金属首先进入塑性变形状态，并沿轴向金属流动不受摩擦，所以沿壁厚方向发生轴向变形不均匀，造成在无缝钢管外层的自然延伸率明显低于内层。这样，附加轴向和切向拉伸变形和附加应力的产生在无缝钢管外层达到最大值；相反，额外的压缩变形和压缩应力层内产生的无缝钢管也达到最大值，附加应力变成残余应力变形后，留在管中。总之，无缝钢管拉拔后的不均匀变形导致无缝钢管的残余应力较大。因此，有必要寻求减少在拔管，残余应力降低纵向裂缝损伤的一种有效方法。