采用張力減徑工藝,有利于金屬的軸向延伸,減小金屬的橫向?qū)捳梗瑥亩鴾p小金屬的橫向不均勻變形。并且,張力減徑機各機架的平均張力系數(shù)越大,金屬的橫向變形越小,荒管增壁量也就越小;而無張力定徑時,荒管比較容易產(chǎn)生“內(nèi)四方”或“內(nèi)六方、減徑率的大小與荒管定(減)徑時所產(chǎn)生的管壁增厚關(guān)系密切。在其他條件不變的前提下,若減徑率越大,則金屬橫向不均勻變形增大,以致因荒管橫向壁厚不均而造成的鋼管“內(nèi)四方”、“內(nèi)六方”缺陷的可能性增加。
孔型形狀對荒管定(減)徑時的橫向不均勻變形的影響因素包括:孔型側(cè)壁的開口角及軋輥的輥縫值、孔型深度、變形區(qū)長度等。孔型側(cè)壁的開口角和軋輥的輥縫值越大,則孔型側(cè)壁對金屬發(fā)生橫向變形的抑制程度會減弱。而孔型的深度越大,同一橫截面上的荒管表面和軋輥表面的速差也就越大,由此而越容易造成金屬的橫向不均勻變形。Neuhoff和Biller的研究指出,荒管在定(減)徑時,金屬的橫向不均勻變形還與變形區(qū)的長度有關(guān),如果選用一種變形區(qū)的長度沿孔型寬度上的差值很小的孔型,那么可以顯著地減輕荒管的橫向壁厚不均。從孔型形狀對荒管橫向壁厚不均的影響分析中不難理解,為什么三輥式定(減)徑機比二輥式定(減)徑機更能提高無縫鋼管的壁厚精度,避免鋼管產(chǎn)生“內(nèi)四方”、“內(nèi)六方”缺陷的原因。
有人士在張力減徑的條件下研究了S0/D0值對金屬橫向變形的影響。試驗結(jié)果表明:
(1)當(dāng)其他條件不變時,S0/D0值愈小.則金屬的橫向流動比較均勻,荒管的壁厚變化相對一致;當(dāng)S0/D0值為0.05~0.10時,鋼管幾乎不出現(xiàn)“內(nèi)四方”缺陷(二輥式定、減徑機)和“內(nèi)六方”缺陷(三輥式定、減徑機);而當(dāng)S0/D0值在0.20以上時,鋼管內(nèi)孔的“內(nèi)四方”、“內(nèi)六方”形狀特別明顯,說明金屬發(fā)生了比較嚴(yán)重的橫向不均勻變形。
(2)當(dāng)S0/D0值較小(0.05~0.10)時,張力對金屬的橫向不均勻流動無明顯的影響。但S0/D0值較大時,金屬的橫向不均勻流動隨著張力的增大而減小。
(3)軋輥輥縫處的荒管管壁增厚主要產(chǎn)生在定(減)徑機的中、后部各機架,這是因為定(減)徑機各機架的S0/D0值順軋制方向是逐漸增大的。
有關(guān)軋制速度和軋制溫度對荒管定(減)徑時金屬橫向不均勻變形的影響,有人士作過研究,認為它們均是通過摩擦因素來起作用的。當(dāng)軋制速度或軋制溫度越低時,摩擦力也越大,因此對減小無縫鋼管的壁厚不均也就越有利。