在无缝钢管热扩管生产中,从纵轧扩管时金属的受力状态可知,当顶头通过坯料管的内孔时,与扩管顶头接触的坯料管管壁,其周向存在着很大的拉应力,径向存在着很大的压应力,促使坯料管的管径扩大、管壁减薄、长度有少许缩短。纵轧扩管与其他轧管方式的不同之处在于:金属发生变形时,坯料管的外表面无工具约束(即变形区不封闭),径向压应力的分布是其内表面最大,外表面为零。
从变形量来看,坯料管的外表面周向变形量比内表面的周向变形量大,而内表面的径向变形量比外表面的径向变形量大,因此,纵轧扩制的荒管容易产生外表面裂纹。若坯料管的表面已经存在裂纹,则该裂纹会随着扩径量的加大而扩大。当裂纹扩展到一定程度时,顶头斜面就会像斧劈一样将荒管的管体撕裂,造成管体开裂(俗称破肚)。
荒管的管体开裂在纵轧扩管中时有发生,且危害极大。尤其是拉拔式扩管,一旦其“喇叭口”扩裂,此裂纹在扩管过程中会迅速扩展,常常会造成整支钢管报废。荒管表面裂纹和管体开裂缺陷大多与无缝钢管轴线方向一致或与轴线呈一定的角度分布。
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