無(wú)縫鋼管斜軋穿孔時(shí)，金屬的附加變形包括扭轉(zhuǎn)變形、軸向(沿穿孔方向)剪切變形和切向(沿圓周方向)剪切變形等。附加變形是由于金屬各部分(各層)的變形不均勻(不協(xié)調(diào))所產(chǎn)生的。金屬的附加變形會(huì)帶來(lái)一系列的不良后果，如由金屬的附加變形所引起的附加應(yīng)力(內(nèi)應(yīng)力)容易導(dǎo)致毛管的內(nèi)、外表面和內(nèi)部產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，并使得所需變形能最增大等。
除扭轉(zhuǎn)變形之外，金屬的軸向和周長(zhǎng)剪切附加變形一般從外觀是很難直接觀察到的，需要采用特殊的試件(坯料)來(lái)進(jìn)行研究，以便能夠直接觀察到金屬在變形區(qū)中流動(dòng)的規(guī)律。管坯軸向剪切變形情況示于圖4-7。
從變形區(qū)中的試樣縱剖面圖可以清楚地看出，管坯內(nèi)層金屬比外層金屬沿穿孔方向流動(dòng)得慢一些。因此，無(wú)縫鋼管管坯在進(jìn)行穿孔變形時(shí)，外層金屬會(huì)拉著內(nèi)層金屬作軸向流動(dòng)，而內(nèi)層金屬則要阻止外層金屬作軸向流動(dòng)，因金屬本身的整體性，故在各層金屬之間會(huì)產(chǎn)生軸向剪切應(yīng)力和剪切變形。
軸向剪切變形主要是因頂頭的軸向阻力而產(chǎn)生的。這是因?yàn)樾避埓┛讜r(shí)，軋輥要帶動(dòng)金屬作軸向流動(dòng)，而頂頭則要阻止金屬作軸向流動(dòng)，致使各層金屬的軸向流動(dòng)存在差異。然而各層金屬又是相互聯(lián)系的一個(gè)整體，不能分離(分離了，則說(shuō)明各層金屬間產(chǎn)生了破裂)，各層金屬軸向流動(dòng)的差異使得各層金屬之間必然產(chǎn)生附加應(yīng)力和附加變形，特別是與軋輥和頂頭直接接觸的表面層金屬，其附加軸向剪切變形量最大。金屬的軸向剪切變形以及由此引起的附加剪切應(yīng)力，會(huì)使毛管的內(nèi)、外表面出現(xiàn)缺陷，或者使原有的缺陷發(fā)展或擴(kuò)大。
