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管坯在成型机中的变形过程是非常复杂的，它包括纵向变形、横向变形和断面变形三部分。

(1) 纵向变形纵向变形是指管坯由平板状变为圆筒状过程中在轧制线方向上的变形。

纵向变形是不均匀的。在预成型段，带钢边缘部分的延伸L 大于中心部分的延伸L，达到封闭孔型前的精成型机架，中心部分的延伸L又大于边缘部分的延伸L ，如图5-5所示。这种纵向不均匀变形是辊式连续成型过程中带钢变形的主要特点。

(2) 横向变形横向变形是指管坯在各成型机架中的横断面弯曲变形，即由成型孔型所产生的变形。管坯在各特定孔型机架中进行横向弯曲变形的问题是轧辊孔型设计的问题。

(3) 断面变形  断面变形是指成型以后（实际上还包括定径矫直以后）钢管的壁厚与板坯的厚度比较发生的变化。断面壁厚的变化在成型较厚壁钢管时不太明显。薄壁管成型时，一方面管壁厚度比板坯厚度发生轻微的增厚，一方面同一断面的管壁厚度呈有规律的、不均匀的分布。边缘部分的壁厚小于管底部分的壁厚，这是由于边缘延伸的结果。由于断面变形量很小，对质量没有大的影响，所以可忽略不计。一般不做重点研究。

成型好的管坯，相对于平的带钢来说，仅在垂直于带钢和管子中心线的平面上产生弯曲变形。当带钢成型为管子后伸长的带钢边缘，还应当恢复到与带钢中部同样的长度。这就涉及到边缘延伸及回弹这两个问题。

(4) 边缘延伸及回弹实际成型中带钢的变形要比上述情况复杂得多，在一般的辊式连续成型过程中，带钢实际上是分段成型的，即所谓阶梯成型。阶梯成型中带钢边部会产生波
形，如图5-6所示。这种情况，必然引起带钢局部应力的增高。

进一步研究任意两相邻机架之间的带钢变形，可将其变形过程分为4段（见图5-7）：带钢与成型辊表面的接触段1；非接触变形段2；不变形段3；弹性恢复段4。带钢边缘在

非接触变形段受到拉伸，此拉伸在带钢与成型辊表面的接触段中得以降低。成型机架后面有一段带钢的弹性恢复区，在这里，已经拉长的带钢纤维有明显的收缩。在弹性恢复段和非接触段之间有一段带钢不发生变形的区段。在这段，带钢边缘平行于成型机的轴线移动。

带钢的上述变形过程在每一对相邻矾架之间重复进行，但是每个机架间的边缘伸长量并不相同。显然在成型过程中带钢边缘的任一点，相对于成型中心线在距离、高度上不断地改变着位置，在成型过程中所产生的纵向应力，其方向和大小也在经常变化。从带钢单元体的应力状态来看，它不仅有纵向的拉应力，而且存在切向应力。一系列研究表明，在很多情况下，带钢的边缘相对变形明显地超过了相应的弹性范围。

经过多年的研究及实践，可以得到以下结论。

① 边缘伸长率与成型机架的变形量成正比，即变形量越大则边缘伸长也越大。在变形量相同的情况下，随着机架数的增多和下成型辊底径的增大，边缘伸长量减小。

② 当成型机孔型相同时，采用带钢中心线下倾的所谓下山成型法与带钢中心线保持水平不变的成型方法相比较，其边缘延伸要小得多。

③ 成型方式的不同对带钢边缘伸长有不同的影响，如采用单半径孔型系统，带钢边缘最大伸长量为2.1%；如采用边缘弯曲成型法，带钢边缘最大伸长量为1.9%。这是因为不

同成型法带钢边缘所经过的轨迹不同。

带钢的边缘伸长在初成型段表现得特别显著，而到闭孔型精成型段由于受到带钢自身几何形状的约束，不但属于弹性范围的伸长要完全恢复，而且在压应力的作用下已经产生的塑性伸长会使边缘产生弯曲现象。轻微的边缘受压弯曲可以通过带导向环的封闭孔型成型辊进行矫正，使对接的两边缘平直而不会影响管坯的焊接。但是，当这种塑性变形达到相当数值后，封闭孔型的成型辊将不能完全消除弯曲，从而在带钢的边缘形成鼓包。这种鼓包进入到焊头时，既会造成焊接电极损伤，又会影响焊接质量。同时，鼓包也使焊缝产生折叠缺陷。

为了不使带钢边缘伸长过大，影响成型、焊接质量，主要采取以下三个方面的措施。

① 采用下山成型法。下山成型法是一种尽量减小带钢边缘相对中部延伸差的成型方法。通过依次降低初成型段各下辊高度的办法，使带钢的递送高度倾斜，从而达到带钢边缘的轨迹长度缩短、减小边缘伸长的目的。

② 采用边缘成型法。边缘成型法的带钢边缘运动轨迹较短，因此相应的边缘伸长也小。

③ 采用自然成型法。采用排辊成型的自然成型过程，相对一般成型机的阶梯式成型过程而言，也可以限制边缘伸长。

(5) 回弹当带钢离开成型辊轧制以后，在弹复力的作用下要产生弹性恢复，这种恢复趋势叫做回弹或回跳。回弹会使刚成型的曲率发生一定的变化。

回弹是有害的，最主要的危害是使带钢边缘成型不好；其次，当其处于焊接位置时，形状不好的边缘与电极的相对位置（焊接参数）发生变化，使焊缝质量不稳定；此外，回弹还会加快成型辊和焊脚的磨损，使焊管表面易于产生划伤。为了防止上述情况的发生，应当正确估计弹复量并在成型过程中按此量给带钢一个附加变形量，以补偿变形后带钢的回弹；生产当中可采用多种办法来解决由于回弹引起的问题，如采用边缘成型法、增大成型机架的刚度、增大封闭孔压下量等。另外排辊成型不但能限制边缘延伸，而且还可防止水平成型辊后的带钢回弹。