大直径不锈钢管坯壁厚、拉拔方式与变形次数的关系

对大直径不锈钢管焊缝金属和母材的显微组织变化与原管材壁厚、拉拔方式和变形次数的关系分析表明，在相同变形量下，管材壁厚(1 ~ 2mm)对无心杆拉拔用成品管晶粒的形状和尺寸没有影响。在多道次或单道次变形的情况下，增加变形不仅可以细化焊缝，还可以细化母材的晶粒。当变形超过10%时，晶粒拉长。无心杆拉拔和短芯棒拉拔后，大直径钢管晶粒的形状不同。当拉制无心杆时，晶粒在横截面中沿着钢管的径向方向伸长，而在垂直截面中，顶级颗粒沿着钢管的轴向方向伸长，即它们是扁的。当拉拔芯杆时，如果芯杆是圆形且横截面是等轴的，则晶粒仅沿钢管的轴向伸长，这由变形期间的应力状态图确定。短芯棒拉拔后，不同晶粒形状的大直径钢管的延伸率大大降低。在小变形的情况下，焊缝金属的晶粒比母材的晶粒小两级。只有当变形为30%时，焊缝金属的晶粒和母材的晶粒才趋于一致。

短芯棒拉拔后，304大口径不锈钢管的显微组织随变形量316L不锈钢无缝管的变化而变化，与08K钢管的显微组织相似，但当变形量为20%时，20钢管的纵向截面上珠光体成分分布呈条状结构。条纹状结构由变形方向拉长的晶粒和一些细晶组成。在大变形条件下，焊缝区会发生纤维弯曲。当变形量接近35%时，焊缝金属和母材的晶粒趋于一致310S不锈钢管。

对大直径不锈钢管工艺试验结果的分析表明，在所有试验中，裂纹都发生在焊缝处。随着变形量的增加，压扁和扩口值减小。当变形程度增加到30%时，卷曲值将增加，而当变形程度继续增加时，卷曲值将减少。

变形后的二次热处理结果表明，在25-30%变形条件下拉316L不锈钢管拔并根据上述系统进行初步和最终热处理的钢管的焊缝和母材的显微组织(在光学显微镜下)和性能是一致的。换句话说，以焊管为管材生产的成品冷拔管的机械性能(强度极限、屈服极限、伸长率和硬度)与相同规格的无缝钢管完全相同。

所列数据表明，当冷拉304和316L大直径不锈钢管时，具有一定的力学性能和沿横截面的微观组织，可以在很大范围内选择最佳的变形条件。该研究成果已应用于BA 3-2101汽车零件用钢管冷拔程序的计算，该程序具有严格的冷拔公差要求和给定的力学性能，并取得了良好的效果。该方法可在生产中有效推广。