.1518 北京科技大学学报 第35卷 3.3轧制过程中金属的径向流动 鉴于模型的对称性，如图13所示，取内壁六边 张力减径机组的轧辊布置如图12所示.当前 形的一条边上的A、B、C三节点为研究对象，A、C 道次的三个轧辊与前后道次呈60°夹角.当前道次 为孔型顶部或者辊缝位置，B为孔型±30°位置，B 的辊缝对于前后道次的孔型顶部位置. 节点处壁厚最厚，A、C两节点处的壁厚最薄.三节 孔型顶部 点在经过每一道次轧制时的径向位移V,见表3.表 3显示在经过第1道次时，由于A节点对应孔型顶 部位置减径量大的缘故，径向位移量最大，B位置 辊缝 辊缝 减径量次之，C对应辊缝位置最小：第2道次则相 反，即C对应孔型顶部位置径向位移量最大，B位 置减径量次之，A位置最小.经8道次交替轧制之 后，B位置的径向位移量最大，减小了12.22mm, A和C位置的径向位移较小，分别减小了11.43和 11.34mm 图11内壁节点的速度分布 Fig.11 Velocity distribution of inner wall nodes 第1机架 第2机架 第3机架 图12各道次轧辊排列示意图 图13内壁的三个采样节点 Fig.12 Roller arrangement of each pass Fig.13 Three monitoring nodes of inner wall 表3A、B和C的径向位移 Table 3 Radial displacement of A,B and C mm 道次 1 2 3 4 5 6 7 8 总计 A -1.03 -0.65 -3.82 -0.34 -3.59 -0.06 -2.05 0.11 -11.43 ⊙ -0.430 -2.380 -2.180 -2.170 -2.157 -1.527 -1.090 -0.290 -12.220 0.16 -3.38 -0.36 -3.79 -0.43 -2.85 0.07 -0.76 -11.34 3.4轧制过程中金属的周向流动 置流动，C位置切向位移为0.204mm,方向为逆时 表4为轧制过程中A、B、C三节点的切向位 针方向，即也向孔型±30°位置流动.这说明虽然经 移V,.表中显示在经过第1道次轧制时，A、B、C 单道次轧制时，孔型顶部和辊缝位置的金属的周向 三处切向位移均为顺时针方向流动，即向辊缝流 流动性较弱，孔型土30°位置的金属的周向流动性 动，A、C两处的切向位移很小，B处的切向位移 较强。但从整个轧制过程来看，金属总的周向流动 最大，为0.41mm.经过第2道次时，A、B、C 为从轧辊孔型顶部和辊缝向孔型±30°位置处流动. 三处切向位移方向与第1道次相反，为逆时针方3.5温度对金属横向流动的影响 向流动，仍向辊缝流动，B处的切向位移最大，为 图14为钢管横截面温度分布情况.图中显示六 1.07mm.如此经8道次交替轧制后，B位置的 个壁厚最厚处的温度较六个壁厚最薄处温度要高 切向总位移最小，为0.02mm,A位置切向位移为 钢管内部温度最高达到973℃，高于初始温度，说明 0.193mm,方向为顺时针方向，即向孔型士30°位 塑性功换热导致钢管内部温度升高.为研究钢管内· 1518 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 3.3 轧制过程中金属的径向流动 张力减径机组的轧辊布置如图 12 所示. 当前 道次的三个轧辊与前后道次呈 60◦ 夹角. 当前道次 的辊缝对于前后道次的孔型顶部位置. 图 11 内壁节点的速度分布 Fig.11 Velocity distribution of inner wall nodes 图 12 各道次轧辊排列示意图 Fig.12 Roller arrangement of each pass 鉴于模型的对称性，如图 13 所示，取内壁六边 形的一条边上的 A、B、C 三节点为研究对象，A、C 为孔型顶部或者辊缝位置，B 为孔型 ±30◦ 位置，B 节点处壁厚最厚，A、C 两节点处的壁厚最薄. 三节 点在经过每一道次轧制时的径向位移 Vγ 见表 3. 表 3 显示在经过第 1 道次时，由于 A 节点对应孔型顶 部位置减径量大的缘故，径向位移量最大，B 位置 减径量次之，C 对应辊缝位置最小；第 2 道次则相 反，即 C 对应孔型顶部位置径向位移量最大，B 位 置减径量次之，A 位置最小. 经 8 道次交替轧制之 后，B 位置的径向位移量最大，减小了 12.22 mm, A 和 C 位置的径向位移较小，分别减小了 11.43 和 11.34 mm. 图 13 内壁的三个采样节点 Fig.13 Three monitoring nodes of inner wall 表 3 A、B 和 C 的径向位移 Table 3 Radial displacement of A, B and C mm 道次 1 2 3 4 5 6 7 8 总计 A –1.03 –0.65 –3.82 –0.34 –3.59 –0.06 –2.05 0.11 –11.43 B –0.430 –2.380 –2.180 –2.170 –2.157 –1.527 –1.090 –0.290 –12.220 C 0.16 –3.38 –0.36 –3.79 –0.43 –2.85 0.07 –0.76 –11.34 3.4 轧制过程中金属的周向流动 表 4 为轧制过程中 A、B、C 三节点的切向位 移 Vτ . 表中显示在经过第 1 道次轧制时，A、B、C 三处切向位移均为顺时针方向流动，即向辊缝流 动，A、C 两处的切向位移很小，B 处的切向位移 最大，为 0.41 mm. 经过第 2 道次时，A、B、C 三处切向位移方向与第 1 道次相反，为逆时针方 向流动，仍向辊缝流动，B 处的切向位移最大，为 1.07 mm. 如此经 8 道次交替轧制后，B 位置的 切向总位移最小，为 0.02 mm，A 位置切向位移为 0.193 mm，方向为顺时针方向，即向孔型 ±30◦ 位 置流动，C 位置切向位移为 0.204 mm，方向为逆时 针方向，即也向孔型 ±30◦ 位置流动. 这说明虽然经 单道次轧制时，孔型顶部和辊缝位置的金属的周向 流动性较弱，孔型 ±30◦ 位置的金属的周向流动性 较强. 但从整个轧制过程来看，金属总的周向流动 为从轧辊孔型顶部和辊缝向孔型 ±30◦ 位置处流动. 3.5 温度对金属横向流动的影响 图 14 为钢管横截面温度分布情况. 图中显示六 个壁厚最厚处的温度较六个壁厚最薄处温度要高. 钢管内部温度最高达到 973 ℃，高于初始温度，说明 塑性功换热导致钢管内部温度升高. 为研究钢管内