方矩管的基本變形和附加變形

　　方矩管穿孔過(guò)程中存在著兩種金屬變形，基本變形和附加變形。

　　(一)基本變形

　　它是指外觀的形狀的變化，即可直接觀察到的宏觀變形，與材料性質(zhì)無(wú)關(guān)。由一個(gè)實(shí)心圓坯料穿成一個(gè)空心q345b方矩管坯的過(guò)程中，宏觀變形包括延伸變形、周向變形和徑向變形。沿變形區(qū)長(zhǎng)度上各斷面3個(gè)方向的變形分布。

　　(二)附加變形

　　它指的是材料內(nèi)部的直接觀察不到的變形，是由金屬的內(nèi)應(yīng)力引起的。附加變形會(huì)帶來(lái)一系列的后果，如使變形時(shí)能耗增加，引起附加應(yīng)力;易導(dǎo)致q345b方矩管內(nèi)外表面缺陷和內(nèi)部產(chǎn)生缺陷等。附加變形一般難于從管坯外觀上直接觀察到，因此要采用特殊的試件進(jìn)行研究。附加變形包括以下三種形式：

　　1)扭轉(zhuǎn)變形

　　當(dāng)q345b方矩管坯上沿長(zhǎng)度方向有一直線折疊時(shí)，穿孔后直線折疊變成大螺旋形折疊。又如加熱管坯產(chǎn)生陰陽(yáng)面時(shí)，穿孔過(guò)程中管坯上的陰陽(yáng)面在毛管上呈大螺旋形分布，這些現(xiàn)象都是由扭轉(zhuǎn)變形造成的。扭轉(zhuǎn)變形是由管坯和軋輥之間運(yùn)動(dòng)、變形的相互矛盾而引起的。在軋制實(shí)心坯階段扭轉(zhuǎn)變形很小，到在頂頭上軋制階段扭轉(zhuǎn)變形急劇增加。

　　2)切向剪切變形

　　在頂頭上的穿孔開(kāi)始階段，由于頂頭表面的圓周速度大于金屬的切向流動(dòng)速度，頂頭如同軋輥一樣也帶動(dòng)金屬向切向流動(dòng)，這樣與頂頭直接接觸的內(nèi)表面金屬的切向流動(dòng)速度大于管壁的中間層，原來(lái)為直線形的條痕變形后呈c形曲線分布;而且隨著q345b方矩管壁變形程度的加大，曲線彎曲程度也加大。這樣在各層金屬之間將產(chǎn)生較大的切向剪切變形。

　　3)縱向剪切變形

　　內(nèi)層金屬的軸向流動(dòng)較外層慢，變形時(shí)內(nèi)層金屬阻止外層金屬作軸向內(nèi)表面縱向剪切變形流動(dòng)，在各層金屬之間產(chǎn)生縱向剪切變形?？v向剪切變形是頂頭的軸向阻力造成的。因穿孔時(shí)軋輥帶動(dòng)管材作軸向流動(dòng)，而頂頭則阻止金屬軸向流動(dòng)，最終導(dǎo)致各層金屬軸向流動(dòng)有差異。但是各層金屬又是相互聯(lián)系的一個(gè)整體，不能分離。因此在各層金屬間必然要產(chǎn)生附加變形和附加應(yīng)力，常使同軋輥和頂頭直接接觸的表層出現(xiàn)缺陷，或者使q345b方矩管坯表面原有的缺陷發(fā)展或擴(kuò)大。