冷拔管的力學(xué)原理

冷拔管力學(xué)原理：冷拔時(shí)鋼管在力的作用下通過(guò)一定形狀、尺寸的模具，發(fā)生塑性變形。目前，在生產(chǎn)中的拔制方法大致可分成3種：縮徑拔管、減外壁拔管和減內(nèi)壁拔管，冷拔時(shí)，鋼管在拉拔力、正壓力和摩擦力的作用下，發(fā)生相應(yīng)的變形，大都經(jīng)過(guò)縮徑、減壁和定徑3個(gè)階段，而且變形區(qū)內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，其中軸向?yàn)槔瓚?yīng)力，徑向和周向?yàn)閴簯?yīng)力，拔管過(guò)程中金屬處于一向拉和兩向壓應(yīng)力狀態(tài)，這是冷拔管變形過(guò)程的基本力學(xué)特征。

冷拔管正是發(fā)生了加工硬化。冷拔時(shí)金屬發(fā)生塑性變形，晶體內(nèi)部有多個(gè)滑移系啟動(dòng)，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)彼此攔截，許多位錯(cuò)被釘扎住，造成位錯(cuò)塞積，同時(shí)位錯(cuò)源停止動(dòng)作。上述一系列過(guò)程導(dǎo)致了位錯(cuò)的可動(dòng)性降低，晶體中的位錯(cuò)密度顯著增加。當(dāng)塑性變形進(jìn)一步發(fā)生，應(yīng)力增加并足以使釘扎的位錯(cuò)開始運(yùn)動(dòng)，螺位錯(cuò)交滑移，刃位錯(cuò)不能交滑移，這樣發(fā)生位錯(cuò)交截，使不動(dòng)階數(shù)增。

冷拔管的行業(yè)需求

(1)工程液壓機(jī)械：如液壓汽車吊、挖掘機(jī)、推土機(jī)、叉車等。

(2)煤礦井下液壓支架：目前全國(guó)生產(chǎn)井下液壓支架的企業(yè)有48家，高精度冷軋管的總需求量約為120萬(wàn)米。

(3)水電站閘門啟閉機(jī)、模板機(jī)

(4)建筑機(jī)械：高空作業(yè)升降機(jī)械，一般建筑的施工修繕也離不開液壓機(jī)械。

(5)石油地質(zhì)管：全國(guó)各油田每年需抽油泵3萬(wàn)臺(tái)以上，年消耗高精度管20—40多萬(wàn)米、此外還可用本項(xiàng)技術(shù)精整各類鉆桿。

(6)軍事工業(yè)：軍事工業(yè)部門現(xiàn)在用旋壓方法加工槍炮管，旋壓方法生產(chǎn)率低而成本高，用冷軋方法生產(chǎn)則更為合適。

(7)軸承行業(yè)：目前滾動(dòng)軸承座圈的生產(chǎn)，以圓鋼為原料，切片后經(jīng)沖壓制成。大軸承座圈還將實(shí)心棒料掏空來(lái)制作，金屬利用率不到40%，迫切需要高精度、軸承鋼厚壁管材。

(8)汽車工業(yè)：95年傳動(dòng)軸用精密管6000噸，半軸套管1萬(wàn)噸和各種輸油管等。

(9)航空工業(yè)：鋁合金飛機(jī)起落架管和厚壁鋼管等。

(10)千斤頂行業(yè)：我國(guó)千斤頂制造有相當(dāng)實(shí)力，出口創(chuàng)匯前景可觀。各生產(chǎn)企業(yè)目前千斤頂缸多采用實(shí)心棒料加工，生產(chǎn)效益低，材料浪費(fèi)高，對(duì)高精度冷軋管需求迫切。

(11)其他領(lǐng)域：各種印染輥、輥道托輥用管、不銹鋼管、鋁管、銅管、異型管及內(nèi)外復(fù)合管等等均可采用本項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)。

冷拔管在生產(chǎn)中要注意的細(xì)節(jié)

冷拔管是無(wú)縫管中的重要的一種形式和類型，它的用途是比較廣泛的在各種的建筑的工程，樓房建造和裝飾裝修中都是有著廣泛地應(yīng)用的，冷拔管在生產(chǎn)以及主要的銷售中總會(huì)發(fā)現(xiàn)它的斷裂的現(xiàn)象的，那就是在生產(chǎn)中很多的環(huán)節(jié)是沒(méi)有做好的，再一個(gè)就是配料不足，化學(xué)元素配的比例不對(duì)這些原因都是有的。

1、小縱裂

冷拔管表面小縱裂形態(tài)為長(zhǎng)度小于200mm、寬度小于3mm、深度小于0.3mm。

2、峰狀裂紋

該裂紋全部發(fā)生在冷拔管下表的距邊部5-60mm處，宏觀方向與軋制方向垂直，呈“山峰”狀。

3、邊線裂紋

該裂紋主要發(fā)生在冷拔管距邊部20-80mm處，形態(tài)為多條大小不一的并行縱向裂紋，其規(guī)律是冷拔管規(guī)格越厚、越寬，此類缺陷越嚴(yán)重。

4、夾雜、結(jié)疤

夾雜、結(jié)疤呈規(guī)律性分布，經(jīng)過(guò)邊部火焰扒皮裂紋檢查或鑄坯劃痕火焰清理等精整操作后的現(xiàn)象明顯。

對(duì)于鋼材中出現(xiàn)的纖維組織以及位錯(cuò)、空位等晶體缺陷，一般均采取退火或正火等熱處理手段加以消除。退火的目的是細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，降低硬度，提高塑性，也便于冷加工。冷拔冷拔管生產(chǎn)中，不可缺少退火設(shè)備，所以，制定合適的退火工藝，是保證冷拔管組織合格，產(chǎn)品不出現(xiàn)斷裂缺陷的必要條件。如果生產(chǎn)廠家為了片面降低生產(chǎn)成本，減少退火工序，必將對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成不利的影響。