机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
8期
78-83
,共6页
刘长勇%张磊%林峰%张人佶%颜永年%康飞宇
劉長勇%張磊%林峰%張人佶%顏永年%康飛宇
류장용%장뢰%림봉%장인길%안영년%강비우
钢丝缠绕%挤压筒%大口径厚壁无缝钢管%热挤压
鋼絲纏繞%擠壓筒%大口徑厚壁無縫鋼管%熱擠壓
강사전요%제압통%대구경후벽무봉강관%열제압
挤压筒是大口径厚壁无缝钢管热挤压工艺中最为重要的模具,传统的多层组合挤压筒设计方法面临很大挑战.提出采用钢丝缠绕预紧挤压筒的方案,由于钢丝在高温下存在蠕变加速和应力松弛,将钢丝缠绕技术应用于挤压筒的最大问题是解决挤压筒预热与钢丝防护之间的矛盾.针对此矛盾,分析钢丝缠绕挤压筒设计中的关键问题包括预热、钢丝防护和预应力分布控制,提出高温钢锭内置预热和电加热预热两种设计方案,分别分析两种设计方案存在的问题、解决方法和优缺点.针对电加热预热挤压筒,提出新型的热致预应力方法来产生预紧力,将内衬和中衬预热至350℃以上,中衬和外衬之间设有隔热层,经隔热后外衬和钢丝层温度低于80℃,利用两者之间温度差而导致的热膨胀量差值来产生预紧力.基于此想法,设计制造内直径170 mm的挤压筒原理样件,通过温度测试和应力测试,表明所提出的电加热预热挤压筒可达到预期的预紧效果,为挤压筒的设计探讨一种新型的设计方法.
擠壓筒是大口徑厚壁無縫鋼管熱擠壓工藝中最為重要的模具,傳統的多層組閤擠壓筒設計方法麵臨很大挑戰.提齣採用鋼絲纏繞預緊擠壓筒的方案,由于鋼絲在高溫下存在蠕變加速和應力鬆弛,將鋼絲纏繞技術應用于擠壓筒的最大問題是解決擠壓筒預熱與鋼絲防護之間的矛盾.針對此矛盾,分析鋼絲纏繞擠壓筒設計中的關鍵問題包括預熱、鋼絲防護和預應力分佈控製,提齣高溫鋼錠內置預熱和電加熱預熱兩種設計方案,分彆分析兩種設計方案存在的問題、解決方法和優缺點.針對電加熱預熱擠壓筒,提齣新型的熱緻預應力方法來產生預緊力,將內襯和中襯預熱至350℃以上,中襯和外襯之間設有隔熱層,經隔熱後外襯和鋼絲層溫度低于80℃,利用兩者之間溫度差而導緻的熱膨脹量差值來產生預緊力.基于此想法,設計製造內直徑170 mm的擠壓筒原理樣件,通過溫度測試和應力測試,錶明所提齣的電加熱預熱擠壓筒可達到預期的預緊效果,為擠壓筒的設計探討一種新型的設計方法.
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