工藝條件下對矩形管的高溫特性進行研究
在矩形管的連續矯直變形過程中,鑄坯溫度很高,鋼的高溫蠕變及應力松弛現象十分顯著,坯殼處于高溫、低應變速率和低應變情形下,有其特定的工藝條件,因此有必要在連鑄工藝條件下對矩形管的高溫特性進行研究。
在矩形管的高溫力學性能方面進行了許多研究,在此基礎上對改進連鑄生產工藝、防止鑄坯出現裂紋缺陷提出了很多有效的對策。目前較為廣泛的對于蠕變及應力松弛的研究,主要是壓力容器以及管道的法蘭連接系統中螺栓以及墊片等蠕變變形帶來的連接系統的失效問題,這些研究考察的是常溫或較高溫度下長時間內螺栓以及墊片等的蠕變變形,而且研究的溫度都遠低于連鑄坯的溫度。到目前為止,矩形管連鑄坯的彎曲/矯直技術從單點彎曲/矯直、多點彎曲/矯直一直發展到目前廣泛應用的連續彎曲/矯直。多點矯直的采用,使連鑄機實現了帶液心矯直,提高了拉坯速度,降低了鑄機高度,但多點矯直在每個矯直輥處產生較大的應變突變,即應變速率很大。連續矯直技術很好地解決了這個問題,鑄坯的應變在整個矯直區內連續變化,應變速率明顯降低,由于矯直應變速率的降低,使鑄坯蠕變產生的應變在矯直應變中成為主導,這才使得高溫蠕變以及應力松弛現象在連鑄坯的矯直過程中的作用顯現出來。
連鑄狀態下矩形管鑄坯的高溫特性只有奧鋼聯進行了一系列的實驗。然而在連鑄坯這樣高的溫度下,蠕變及應力松弛現象十分明顯。連續矯直過程中的坯殼處于粘塑性應力狀態,蠕變和應力松弛現象的影響在研究坯殼變形過程中不容忽視,因此對于矩形管在連鑄坯連續矯直工藝條件下的高溫變形行為的研究很有現實意義。在Gleeble23500型熱/力模擬試驗機上模擬連鑄坯連續矯直的工藝條件進行了的高溫蠕變、應力松弛等定性實驗。針對鞍山鋼鐵公司第二煉鋼廠2#直弧形板坯連鑄機的一條生產線(3流)上進行的連續彎曲、矯直改造,根據改造中使用的曲線計算了連續矯直過程中固液界面處坯殼的矯直應變。改造取得的良好效果表明,采用連續矯直區由兩段光滑連接的曲線段組成的設計方案,對連續矯直區合理布置,從而充分利用矩形管的高溫蠕變及應力松弛現象,對降低矯直應變的速率,提高矩形管鑄坯質量有重要意義。
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