大中型多辊连轧管机组产品壁厚精度的模拟对比

欧阳建，王锐，覃宣，穆东，陈敏

大中型多辊连轧管机组产品壁厚精度的模拟对比

欧阳建，王锐，覃宣，穆东，陈敏

（中冶赛迪工程技术股份有限公司钢管事业部，重庆401122）

利用ABAQUS有限元仿真软件，模拟分析了多辊（二辊、三辊和四辊）连轧工艺应用于Φ340 mm连轧管机组的轧后荒管壁厚精度；并对比各机架峰值轧制力的模拟结果与实测结果。结果表明：与二辊和三辊相比，采用四辊连轧工艺轧制低碳钢、高合金钢品种，产品壁厚均匀性更好。

无缝钢管；多辊连轧；壁厚精度；有限元仿真；对比

在无缝钢管生产中，三辊限动芯棒连轧管机组以其高质量、高精度、高产量、高效率和低消耗等显著优点，被公认为目前世界上最为先进的无缝钢管生产机组［1－6］，并在世界范围内得到了广泛的应用和发展。据调研统计，目前我国共有31套连轧管机组，总生产能力近1 500万t/a，产品外径规格涵盖21.3～508.0 mm。其中，三辊连轧管机组共计19套，二辊连轧管机组共计12套。

理论研究［7－9］表明：与二辊连轧工艺相比，三辊连轧工艺因其孔型辊速差更小、孔型封闭性更好等特点，相对轧制变形过程更加均匀稳定，对应生产的产品壁厚精度更高。根据对众多生产现场的调研了解，对于同等规格机组，三辊连轧工艺生产的产品平均壁厚精度普遍要比二辊连轧工艺高出1～2个百分点。同样地，从理论上讲，连轧管机若采用四辊工艺，孔型辊速差和孔型封闭性条件将比三辊工艺更加优越。正是基于这样一种技术背景，中冶赛迪工程技术股份有限公司开发了全新的四辊连轧工艺，并利用ABAQUS有限元仿真软件对多辊连轧工艺（二辊、三辊和四辊）应用于Φ340 mm连轧管机组轧后荒管壁厚精度进行了模拟对比分析。……