圖6-2所示為存在熱變形加工硬化的荒管在無張力定徑時(shí)鋼管壁厚的變化曲線。分析圖6-2中的曲線可以看出:S0 /D0< 0. 1的薄壁鋼管,在任何減徑量下,其管壁都是增厚的;而當(dāng)鋼管的管壁很厚時(shí),即S0 /D0>0.35時(shí),在任何減徑量下,其管壁永遠(yuǎn)是減薄的。只有當(dāng)S0/D0在0.1-0.35范圍內(nèi),鋼管的壁厚才隨減徑量大小的變化而變化(增厚或變薄)。顯然,在這當(dāng)中存在一個臨界變形量,在臨界變形量下,鋼管的管壁保持不變。它說明金屬發(fā)生的徑向變形和橫向?qū)捳苟龊窆鼙诘慕饘?,與所發(fā)生的軸向延伸而減薄鋼管管壁的金屬體積相等。換言之,金屬沿徑向向鋼管管內(nèi)流動的阻力增大到這樣一種程度,即其直徑上減小的金屬體積只向其軸向流動—延伸。
從圖6-2還不難看出,在無張力定徑條件下,當(dāng)荒管的減徑最較小時(shí),因金屬軸向流動的阻力達(dá)到了不能使其直徑上壓下的所有金屬都向其軸向流動的程度,部分壓下的金屬沿其徑向向內(nèi)流動,引起鋼管的管壁增厚。并且,鋼管壁厚的增加量隨著變形程度的增大(在一定范圍內(nèi))而增大。這是因?yàn)樽冃瘟康脑龃螅沟米冃螀^(qū)的長度增加,其結(jié)果是帶來了金屬軸向流動阻力的進(jìn)一步增大.造成鋼管的管壁繼續(xù)增厚,但是在金屬變形最增大的同時(shí),金屬沿其徑向向內(nèi)流動的阻力也在增大,且增大的速度比金屬沿軸向流動的阻力增大的速度更快,所以,盡管鋼管的管壁還在增厚,但增厚的趨勢有所減弱。當(dāng)?shù)竭_(dá)某一變形程度時(shí),金屬沿其軸向流動的阻力和徑向向內(nèi)流動的阻力達(dá)到了平衡,曲線出現(xiàn)了極大點(diǎn),表明鋼管的管壁增加量達(dá)到了最大值。如果再繼續(xù)增大金屬的變形程度,鋼管的管壁不再繼續(xù)增厚,甚至?xí)霈F(xiàn)管壁減薄的現(xiàn)象。這可解釋為在這種變形量條件下,金屬沿其徑向向管內(nèi)流動的阻力增大,比向其軸向流動的阻力更大一些,變形的金屬不再流向鋼管的管壁而發(fā)生軸向的延伸,鋼管的壁厚不再增厚甚至發(fā)生減壁變形。
由上述分析不難得出以下結(jié)論:荒管在無張力定徑時(shí),直徑上壓下的金屬主要向軸向流動。僅只有一部分金屬沿其徑向向管內(nèi)流動,流動量的大小主要決定于上述兩個方向?qū)饘倭鲃拥淖枇Υ笮?。在大多?shù)情況下,金屬沿軸向流動的阻力總是大于金屬向管內(nèi)流動的阻力,所以,無縫鋼管的管壁都是增厚的。只有在定徑厚壁鋼管時(shí),才有可能出現(xiàn)鋼管的管壁保持不變或減薄的現(xiàn)象。