厚壁無縫鋼管在空拔過程中若變形量較小,內(nèi)外表面層會產(chǎn)生外壓內(nèi)拉的附加應(yīng)力,這時由于變形滲透差,外表面層的延伸趨勢比內(nèi)層大,因此在外表面層產(chǎn)生附加壓應(yīng)力,在內(nèi)表面層產(chǎn)生附加拉應(yīng)力。若內(nèi)表面層的附加拉應(yīng)力較大,則拔制時基本應(yīng)力和附加應(yīng)力加在一起,會超過厚壁無縫鋼管強度所許可的程度,致使內(nèi)表面產(chǎn)生橫裂。
在相應(yīng)的力學(xué)條件下,使無縫鋼管加工時塑性下降的各種因素會使內(nèi)橫裂出現(xiàn)的機會增加。因此在生產(chǎn)厚壁無縫鋼管時,退火質(zhì)量、消除氫脆是很重要的。
空拔過程中除軸向存在附加應(yīng)力外,還有切向附加應(yīng)力。縱裂就是空拔時所產(chǎn)生的附加切向拉應(yīng)力造成的。
無論是理論公式或經(jīng)驗半經(jīng)驗公式,都實難準(zhǔn)確確定厚壁無縫鋼管空拔時的壁厚變化量。因為,它們忽視了以下三個問題:
1)無縫鋼管空拔前,同一支管料上各橫截面的平均壁厚并不相等,存在“同管壁厚差”。管壁越厚,同管壁厚差越大;
2)同一架管料,每支管料的平均壁厚也不相等,存在“同架壁厚差”;
3)帶芯棒拔制后,管料的實際壁厚大于名義壁厚,即管壁將“上浮”偏厚。
管料的同架壁厚差、同管壁厚差以及定壁道次管壁上浮現(xiàn)象的存在,降低了算式和算圖計算空拔無縫鋼管壁厚變化性質(zhì)和數(shù)量的準(zhǔn)確性。