无缝钢管热扩管生产中的纵轧扩管变形过程及特点

在无缝钢管进行热扩管的生产中，无论是拉拔式扩管还是顶推式扩管，坯料管的变形过程均可分为三个阶段:①在顶头锥面的作用下，坯料管的管壁首先发生弯曲变形;②随着顶头直径的逐渐增大，对坯料管进行扩径、减壁;③由顶头圆柱段对扩径后的荒管定径、展直。显然，扩径变形主要发生在第二阶段。

从扩径变形区中金属的应力应变分析可知，拉拔式扩管时，坯料管的管壁受径向压应力σr、周向拉应力σT，和轴向拉应力σZ的作用(图5-30a)。在周向拉应力σT的作用下，产生正应变，导致坯料管扩径。在径向压应力σr的作用下，产生负应变，导致坯料管的管壁压缩减薄。尽管轴向拉应力σZ是正应力，但它比较小，其有效应力仍为压应力，坯料管的管壁沿轴向也会发生负应变，使坯料管的长度缩短，应变图见图5-30b。顶推式扩管时，扩径变形区中的坯料管管壁受到径向压应力σr周向拉应力σT，以及轴向压应力σZ的作用(图5-30c)。σT使坯料管扩径σr，使坯料管减壁，σZ使坯料管的长度缩短，应变图见图5-30b,,