Accu-Roll轧管机热轧奥氏体无缝钢管的数值模拟与工艺参数优化

国内生产奥氏体不锈钢无缝钢管普遍采用热穿孔+冷拔或冷轧技术，国外全部采用热挤压技术。2000年之后，国内部分新建的生产线才开始采用热挤压生产奥氏体不锈钢无缝钢管。随着技术的发展，热轧工艺开始应用于奥氏体不锈钢管的生产中，但由于奥氏体不锈钢的加工范围窄，塑性较差，在缺乏精确分析的条件下，实际生产中不得不以反复试验来决定轧制生产工艺流程。借助有限元模拟仿真技术可以对Accu-Roll轧管机热轧奥氏体不锈钢无缝钢管的轧制过程进行动力学分析，同时还能考虑到多种物理量间的相互影响。因此，有限元模拟仿真技术是有效研究轧制等金属塑性变形的重要工具。
　　北京科技大学的学者根据钢管斜轧过程的变形特点，利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对Accu-Roll轧管机热轧奥氏体无缝钢管的轧制过程进行有限元数值模拟。通过模拟仿真计算，分析无缝钢管截面的变形特点及轧制力和应力应变分布的变化规律，通过将模拟结果与实测数据进行比较，验证了模型的可靠性。模拟结果表明，在轧制过程中孔型形状不当易造成双鼓形，整个轧制过程中最大轧制应力为403.4MPa，最大等效应力值为231.8MPa。有限元数值模拟得到的轧制力变化规律与现场实测值变化规律基本一致，为Accu-Roll轧机参数优化及轧制工艺的方案设计提供一定的理论依据。