【摘 要】
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316L不锈钢EP管作为一种高精度高光洁度管材在医药生物、微电子、精密仪表等行业的应用十分广泛。在利用LG30轧机初加工EP管时,发现轧后的钢管内表面出现了微观褶皱。微观褶皱属于晶粒尺度的缺陷,因此本文引入晶体塑性理论,建立钢管微元晶体塑性轧制模型,并结合理论计算和宏观轧制有限元分析来探究褶皱现象的产生及演化。根据LG30轧机的孔型和芯棒数据,通过理论计算得到54个反映轧制变形过程的变形历程截面及
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316L不锈钢EP管作为一种高精度高光洁度管材在医药生物、微电子、精密仪表等行业的应用十分广泛。在利用LG30轧机初加工EP管时,发现轧后的钢管内表面出现了微观褶皱。微观褶皱属于晶粒尺度的缺陷,因此本文引入晶体塑性理论,建立钢管微元晶体塑性轧制模型,并结合理论计算和宏观轧制有限元分析来探究褶皱现象的产生及演化。根据LG30轧机的孔型和芯棒数据,通过理论计算得到54个反映轧制变形过程的变形历程截面及其对应的轧制变形量;指出容易发生内表面微观褶皱区域在轧辊辊缝区;建立316L不锈钢管宏观轧制有限元模型,利用宏观轧制模拟以及与理论计算下的对比分析,给出钢管内表面微观褶皱发生的初步推断。根据Voronoi图原理利用ABAQUS的Python二次开发建立钢管微元多晶模型并确定相关的几何参数;通过在ABAQUS中调用UMAT用户材料子程序实现晶体塑性本构的嵌入,利用参考文献和拟合压缩实验曲线相结合的方式确定了钢管微元多晶模型的晶体塑性材料参数。从理论计算结果中选取代表性历程截面,建立位于这些截面上辊缝区的内表面上的钢管微元晶体塑性轧制模型,进行内表面微观褶皱演化分析;再通过和理想轧制条件下的内表面褶皱对比分析,最终得出的结论是褶皱在工作段的壁厚压下段初始处就已产生,并在中段后有所加重,到末段有所减弱但最终并未消除,造成了成品管的微观褶皱缺陷。
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