小口径厚壁无缝钢管大减径比张力减径工艺及其设计方法

摘要

本发明公开了一种小口径厚壁无缝钢管大减径比张力减径工艺及其设计方法。本发明针对减径比达到3.0以上、口径在60.0mm以下、壁厚10mm以上的小口径厚壁无缝钢管，通过合理设计工作机架张力系数t、张力升起机架数n₁、张力降落机架数n₂，同时在张力减径机组的入口设置加热装置对荒管进行加热，保证了荒管周向温度的均匀性，从而使得所生产的小口径厚壁无缝钢管壁厚的最大偏差不超过0.5mm，内不圆程度不超过5％，能够满足高精度用户的要求。

主权项

一种小口径厚壁无缝钢管大减径比张力减径工艺的设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： ①收集无缝钢管张力减径机组的设备参数及产品规格参数； ②以张力减径机组在张力减径过程中的工作机架张力系数t、张力升起机架数n₁、张力降落机架数n₂作为优化变量，再按下述步骤优化设计，计算工作机架张力系数t、张力升起机架数n₁、张力降落机架数n₂的最优值： ⅰ）给工作机架张力系数t、张力升起机架数n₁、张力降落机架数n₂赋初值，定义向量x=(t,n₁,n₂)； ⅱ）计算目标函数F(x)，其中，目标函数F(x)定义为，式中，h_max、h_min、h₀分别表示产品壁厚的最大值、最小值和名义值；ⅲ）采用优化方法计算出使目标函数F(x)最小时的工作机架张力系数t、张力升起机架数n₁、张力降落机架数n₂，即得到所需的最优值，其中，首先判断优化方法的目标是否成立，若成立，则终止运算，得到所需的工作机架张力系数t、张力升起机架数n₁、张力降落机架数n₂最优值；若不成立，重复进行ⅱ）、ⅲ）两个步骤，直到优化方法的目标成立，得到所需的工作机架张力系数t、张力升起机架数n₁、张力降落机架数n₂最优值，计算结束。