冷軋焊管空拔時的壁厚變化量

 無錫冷軋焊管工件在加熱和冷卻過程中，由于表層和芯層的冷卻速度和時間不一致，會形成溫差，導致體積膨脹和收縮不均勻，產生應力，即熱應力。在熱應力作用下，表層開始溫度低于芯層，收縮大于芯層，使芯層拉伸。當冷卻結束時，表層被壓縮，芯被拉伸，因為芯的冷卻體積收縮不能自由進行。即在熱應力的作用下，工件表層被壓縮，型芯被拉。
多年研究的結果表明，無論是理論公式或經驗半經驗公式，都實難準確確定，冷軋焊管空拔時的壁厚變化量。因為,它們忽視了以下三個問題：
1)空拔前，同一支管料上各橫截面的平均壁厚并不相等,存在“同管壁厚差”。管壁越厚，同管壁厚差越大;
2)同一架管料,每支管料的平均壁厚也不相等,存在“同架壁厚差”;
3)帶芯棒拔制后，管料的實際壁厚大于名義壁厚,即管壁將“上浮”(偏厚)。
這種現象受冷卻速度、材料成分和熱處理工藝的影響。冷卻速度越快，含碳量和合金成分越高，冷卻過程中熱應力引起的塑性變形不均勻和殘余應力越大。
另一方面，當鋼冷軋焊管的結構在熱處理過程中發生變化，即奧氏體轉變為馬氏體時，比容的增加會伴隨著工件體積的膨脹，工件的各個部分會相繼發生相變，導致體積增長不一致，產生結構應力。由于組織應力的變化，表面的拉應力和心臟的壓應力正好與熱應力相反。微結構應力的大小與馬氏體相變區材料的冷卻速度、形狀和化學成分有關。