20鋼冷拔前處理工藝優(yōu)化及冷拔過程研究.pdf

1、冷拔管因其良好的綜合性能，在國民經(jīng)濟的各個行業(yè)中應用廣泛。高速發(fā)展的行業(yè)需求對冷拔管的服役性能提出了更高的要求，尤其是精度方面，因此分析優(yōu)化現(xiàn)有的冷拔工藝，提高管材質量和生產(chǎn)效率是亟需解決的問題。本課題結合實驗分析和數(shù)值分析，對現(xiàn)有酸洗工藝的合理性進行了驗證，通過正交實驗優(yōu)化了常溫磷化工藝的關鍵參數(shù)實驗，數(shù)值分析了冷拔過程中不同區(qū)域的應力分布規(guī)律，探究了鋼管在冷拔過程中的成形機理和不同工藝參數(shù)對拔制力的影響，并對現(xiàn)有的錐形模進行了優(yōu)化。

2、
　　本文的主要研究內容如下：
　　(1)分析驗證現(xiàn)有酸洗工藝的合理性，通過對一個酸洗周期內不同時間段酸洗后的試樣進行拉伸實驗測試，結果顯示試樣抗拉強度、屈服強度、截面收縮率和斷后伸長率等塑性指標穩(wěn)定，所有試樣的斷后伸長率的減小幅度均在2％以內，說明沒有出現(xiàn)氫脆等缺陷；測試結果也發(fā)現(xiàn)酸洗后試樣的塑性形變指標會變小。
　　(2)通過正交實驗法得到了20鋼常溫磷化工藝參數(shù)的最佳條件：總酸度為120，磷化時間為30min，促

3、進劑點數(shù)為6時磷化效果最佳。SEM分析發(fā)現(xiàn)優(yōu)化參數(shù)下的鋅系磷化膜表面形貌致密度較好，膜層以條狀形態(tài)為主且較為粗大；使用表調劑進行表面活性處理后得到的磷化膜耐腐蝕性提高、磷化膜層次感分明，整體厚度均勻且表面覆蓋完全，膜層顆粒精細，呈松針狀排列且較為致密。
　　(3)對錐形模的冷拔過程進行了數(shù)值分析，得到了鋼管在入模、穩(wěn)定拔制和脫模三個階段的徑向、軸向的應力分布情況，根據(jù)塑性變形原理獲得了鋼管不同變形區(qū)域的應力狀態(tài)，分析了成品管壁厚和