Исследование полей остаточных напряжений в особотонкостенных трубах из нержавеющей стали после волочения
DOI:
https://doi.org/10.14529/met160220Ключевые слова:
остаточные напряжения, холоднотянутые и катаные трубы, точность размеров, распределение напряжений, волочение раздачейАннотация
Обоснована задача исследования полей остаточных напряжений в особотонкостенных трубах из нержавеющей стали после волочения. Представлены результаты моделирования процесса финишного короткооправочного волочения и волочения раздачей на конической оправке холоднокатаных труб из стали ЭИ847 для оболочек ТВЭЛ атомных реакторов. Проведен сравнительный анализ точности размеров труб, полученных на производстве и при моделировании. Различия в значениях диаметров и толщин стенок труб получены в пределах допусков в соответствии с ТУ 14-159-293-2005, что свидетельствует о правильности математической модели. Получены распределения остаточных напряжений по стенке труб для случая волочения на короткой оправке и случая волочения раздачей. Показана целесообразность применения волочения раздачей на финишной стадии производства труб из коррозионностойких нержавеющих сталей. Рассмотрена одна из технологических особенностей волочения раздачей, заключающаяся в том, что в процессе протягивания оправки через трубу напряжения в очаге деформации в сумме с усилием волочения обеспечивают небольшое пластическое растяжение трубы после схода с оправки. Этот факт гарантирует прямолинейность изготовленной таким методом трубы. Показано, что волочение раздачей на конической оправке в последнем проходе обеспечивает благоприятное распределение остаточных напряжений по стенке трубы и может быть рекомендовано для повышения стойкости коррозионностойких труб, применяемых в атомной энергетике. Определены перспективы технологии, обеспечивающей уход от финишной холодной правки труб, которая, как показано, может приводить к низкому качеству поверхности, а также искажению полей остаточных напряжений в стенке труб.
Библиографические ссылки
Sokolov I.A., Ural'skiy V.I. Ostatochnye napryazheniya i kachestvo metalloproduktsii [Residual Stress and Quality of Metal]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1981. 96 p.
Karzov G.P. Materialy 8-go mezhdunarodnogo seminara po gorizontal'nym parogeneratoram [Proceedings of the 8th International Seminar on Horizontal Steam Generators]. Podol'sk, OKB GIDROPRESS Publ., 2010. (in Russ.)
Serebryakov Al.V., Serebryakov An.V., Burkin S.P., Shimov G.V. [Increasing the Accuracy and Surface Quality of Stainless Steel Tubes for the Nuclear Power Industry]. Chernye metally, 2012, no. 4. p. 16–20. (in Russ.)
