無縫鋼管冷拔過程中殘余應(yīng)力的形成。

由于冷拔帶有附加應(yīng)力，無縫鋼管的不均勻變形成為冷拔后的殘余應(yīng)力。無縫鋼管應(yīng)用廣泛。通用無縫鋼管由產(chǎn)量最高的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼軋制而成，主要用作輸送流體的管道或結(jié)構(gòu)件。無縫鋼管具有中空的橫截面，被廣泛用作輸送流體的管道，例如石油、天然氣、煤氣、水和一些固體材料。

與圓鋼等實(shí)心鋼相比，鋼管是一種具有相同抗彎和抗扭強(qiáng)度的經(jīng)濟(jì)型截面鋼。無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝可分為冷拔和熱軋兩種。冷軋無縫鋼管的生產(chǎn)工藝一般比熱軋復(fù)雜。管坯必須先用三輥連續(xù)軋制，擠壓后必須進(jìn)行定徑試驗(yàn)。如果表面沒有反應(yīng)裂紋，則必須用刀具將圓管切割成長度約一米的毛坯。無縫鋼管的不均勻變形程度決定了殘余應(yīng)力的大小和分布。

無縫鋼管的冷拔變形是由其變形特性決定的。由于拉拔過程中沒有芯棒，壁厚變化不大后會發(fā)生變形，變形條件與無縫鋼管內(nèi)外層的變形狀態(tài)有較大差異，導(dǎo)致變形不均勻。在變形過程中，無縫鋼管內(nèi)表面的金屬首先進(jìn)入塑性變形狀態(tài)，金屬在無摩擦的情況下沿軸向流動，因此軸向變形沿壁厚方向不均勻，導(dǎo)致無縫鋼管外層的自然延伸率明顯低于內(nèi)層。

這樣，附加軸向和切向拉伸變形和附加應(yīng)力的產(chǎn)生在無縫鋼管外層達(dá)到最大。相反，額外的壓縮變形和壓應(yīng)力層產(chǎn)生的無縫鋼管也達(dá)到最大值，額外的應(yīng)力變成殘余應(yīng)力，變形后殘留在管內(nèi)?？傊瑹o縫鋼管拉拔后變形不均勻，導(dǎo)致無縫鋼管殘余應(yīng)力較大。因此，有必要尋找一種有效的方法來降低拔管過程中的殘余應(yīng)力和縱向裂紋損傷。