工艺条件下对矩形管的高温特性进行研究

　在矩形管的连续矫直变形过程中,铸坯温度很高,钢的高温蠕变及应力松弛现象十分显著,坯壳处于高温、低应变速率和低应变情形下,有其特定的工艺条件,因此有必要在连铸工艺条件下对矩形管的高温特性进行研究。

　　在矩形管的高温力学性能方面进行了许多研究,在此基础上对改进连铸生产工艺、防止铸坯出现裂纹缺陷提出了很多有效的对策。目前较为广泛的对于蠕变及应力松弛的研究,主要是压力容器以及管道的法兰连接系统中螺栓以及垫片等蠕变变形带来的连接系统的失效问题,这些研究考察的是常温或较高温度下长时间内螺栓以及垫片等的蠕变变形,而且研究的温度都远低于连铸坯的温度。到目前为止,矩形管连铸坯的弯曲/矫直技术从单点弯曲/矫直、多点弯曲/矫直一直发展到目前广泛应用的连续弯曲/矫直。多点矫直的采用,使连铸机实现了带液心矫直,提高了拉坯速度,降低了铸机高度,但多点矫直在每个矫直辊处产生较大的应变突变,即应变速率很大。连续矫直技术很好地解决了这个问题,铸坯的应变在整个矫直区内连续变化,应变速率明显降低,由于矫直应变速率的降低,使铸坯蠕变产生的应变在矫直应变中成为主导,这才使得高温蠕变以及应力松弛现象在连铸坯的矫直过程中的作用显现出来。

　　连铸状态下矩形管铸坯的高温特性只有奥钢联进行了一系列的实验。然而在连铸坯这样高的温度下,蠕变及应力松弛现象十分明显。连续矫直过程中的坯壳处于粘塑性应力状态,蠕变和应力松弛现象的影响在研究坯壳变形过程中不容忽视,因此对于矩形管在连铸坯连续矫直工艺条件下的高温变形行为的研究很有现实意义。在Gleeble23500型热/力模拟试验机上模拟连铸坯连续矫直的工艺条件进行了的高温蠕变、应力松弛等定性实验。针对鞍山钢铁公司第二炼钢厂2#直弧形板坯连铸机的一条生产线(3流)上进行的连续弯曲、矫直改造,根据改造中使用的曲线计算了连续矫直过程中固液界面处坯壳的矫直应变。改造取得的良好效果表明,采用连续矫直区由两段光滑连接的曲线段组成的设计方案,对连续矫直区合理布置,从而充分利用矩形管的高温蠕变及应力松弛现象,对降低矫直应变的速率,提高矩形管铸坯质量有重要意义。