工藝條件下對(duì)矩形管的高溫特性進(jìn)行研究
在矩形管的連續(xù)矯直變形過(guò)程中,鑄坯溫度很高,鋼的高溫蠕變及應(yīng)力松弛現(xiàn)象十分顯著,坯殼處于高溫、低應(yīng)變速率和低應(yīng)變情形下,有其特定的工藝條件,因此有必要在連鑄工藝條件下對(duì)矩形管的高溫特性進(jìn)行研究。
在矩形管的高溫力學(xué)性能方面進(jìn)行了許多研究,在此基礎(chǔ)上對(duì)改進(jìn)連鑄生產(chǎn)工藝、防止鑄坯出現(xiàn)裂紋缺陷提出了很多有效的對(duì)策。目前較為廣泛的對(duì)于蠕變及應(yīng)力松弛的研究,主要是壓力容器以及管道的法蘭連接系統(tǒng)中螺栓以及墊片等蠕變變形帶來(lái)的連接系統(tǒng)的失效問(wèn)題,這些研究考察的是常溫或較高溫度下長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)螺栓以及墊片等的蠕變變形,而且研究的溫度都遠(yuǎn)低于連鑄坯的溫度。到目前為止,矩形管連鑄坯的彎曲/矯直技術(shù)從單點(diǎn)彎曲/矯直、多點(diǎn)彎曲/矯直一直發(fā)展到目前廣泛應(yīng)用的連續(xù)彎曲/矯直。多點(diǎn)矯直的采用,使連鑄機(jī)實(shí)現(xiàn)了帶液心矯直,提高了拉坯速度,降低了鑄機(jī)高度,但多點(diǎn)矯直在每個(gè)矯直輥處產(chǎn)生較大的應(yīng)變突變,即應(yīng)變速率很大。連續(xù)矯直技術(shù)很好地解決了這個(gè)問(wèn)題,鑄坯的應(yīng)變?cè)谡麄�(gè)矯直區(qū)內(nèi)連續(xù)變化,應(yīng)變速率明顯降低,由于矯直應(yīng)變速率的降低,使鑄坯蠕變產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)诔C直應(yīng)變中成為主導(dǎo),這才使得高溫蠕變以及應(yīng)力松弛現(xiàn)象在連鑄坯的矯直過(guò)程中的作用顯現(xiàn)出來(lái)。
連鑄狀態(tài)下矩形管鑄坯的高溫特性只有奧鋼聯(lián)進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)。然而在連鑄坯這樣高的溫度下,蠕變及應(yīng)力松弛現(xiàn)象十分明顯。連續(xù)矯直過(guò)程中的坯殼處于粘塑性應(yīng)力狀態(tài),蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象的影響在研究坯殼變形過(guò)程中不容忽視,因此對(duì)于矩形管在連鑄坯連續(xù)矯直工藝條件下的高溫變形行為的研究很有現(xiàn)實(shí)意義。在Gleeble23500型熱/力模擬試驗(yàn)機(jī)上模擬連鑄坯連續(xù)矯直的工藝條件進(jìn)行了的高溫蠕變、應(yīng)力松弛等定性實(shí)驗(yàn)。針對(duì)鞍山鋼鐵公司第二煉鋼廠2#直弧形板坯連鑄機(jī)的一條生產(chǎn)線(3流)上進(jìn)行的連續(xù)彎曲、矯直改造,根據(jù)改造中使用的曲線計(jì)算了連續(xù)矯直過(guò)程中固液界面處坯殼的矯直應(yīng)變。改造取得的良好效果表明,采用連續(xù)矯直區(qū)由兩段光滑連接的曲線段組成的設(shè)計(jì)方案,對(duì)連續(xù)矯直區(qū)合理布置,從而充分利用矩形管的高溫蠕變及應(yīng)力松弛現(xiàn)象,對(duì)降低矯直應(yīng)變的速率,提高矩形管鑄坯質(zhì)量有重要意義。
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