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无缝钢管连轧过程数值模拟及参数优化

MPM限动芯棒机组出现了各种工艺技术问题，如壁厚不均匀，轧卡，内直道、外径超差等。因此，如何优化钢管生产工况参数，减小钢管生产质量事故、提高钢管质量，是目前急待解决的问题。从现场和试验中得到的规律和理论很难覆盖所有方面，而且耗费巨大。所以，采用数值模拟方法对无缝钢管轧制过程进行研究非常必要。笔者以轧制速度和影响5机架MPM连轧产品质量的关键因素—辊缝值为研究对象，采用相对等负荷设计方法建立数值模拟方案，研究关键的可调参数(辊缝值和轧制速度)对连轧力及金属堆拉的影响，通过MARC平台，建立无缝钢管轧管过程有限元模型，研究其对轧制过程轧制力、壁厚的影响。
　　南华大学的学者针对目前MPM限动芯棒机组连轧过程由于轧制负荷和轧辊速度不匹配容易引起的轧机效率低、钢管金属堆积、拉裂、拉凹等问题，采用相对等负荷的设计方法建立数值模拟方案，研究关键的可调参数(辊缝值和轧制速度)对连轧力及金属堆拉的影响。研究结果表明：适当增大受轧制力过大的轧辊辊缝值，可以减少其轧制力，反之，可以增大轧制力，调整产生堆拉现象的对应轧辊的轧制速度，解决金属堆拉的问题。通过现场试验数据验证了有限元模型的正确性。根据优化后获得的参数，建立模型并对轧制力进行了模拟分析比较。