Wie ist der Spannungszustand des industriellen Spiralstahlrohrs während des Extrusionsprozesses?

(1) Während des Extrusionsprozesses steigt die Temperatur der Innenauskleidung des spiralförmigen Stahlrohrs kontinuierlich an. Am Ende des Extrusionsprozesses erreicht die Temperatur der Innenwand der Auskleidung nahe der Extrusionsdüse einen hohen Wert von 631 °C. Die Temperatur der Mittelauskleidung und des Außenrohrs ändert sich kaum.

(2) Im Ruhezustand beträgt die maximale Vergleichsspannung des spiralförmigen Stahlrohrs 243 MPa und konzentriert sich hauptsächlich auf die Innenwand. Im Vorwärmzustand liegt ihr Maximalwert bei 286 MPa und verteilt sich im mittleren Bereich der Innenwand der Auskleidung. Im Betriebszustand beträgt die maximale Vergleichsspannung 952 MPa und konzentriert sich hauptsächlich im Hochtemperaturbereich am oberen Ende der Innenwand. Die Spannungskonzentration im Inneren des spiralförmigen Stahlrohrs liegt ebenfalls hauptsächlich im Hochtemperaturbereich und entspricht dessen Verteilung. Die durch die Temperaturdifferenz erzeugte thermische Spannung hat einen größeren Einfluss auf die innere Spannungsverteilung des spiralförmigen Stahlrohrs.

(3) Die Radialspannung des spiralförmigen Stahlrohrs. Im Ruhezustand ist das spiralförmige Stahlrohr hauptsächlich der durch die äußere Vorspannung hervorgerufenen Vorspannung ausgesetzt. In radialer Richtung herrscht im spiralförmigen Stahlrohr eine Druckspannung mit einem Maximalwert von 113 MPa, die sich auf die Außenwand des spiralförmigen Stahlrohrs verteilt. Im Vorwärmzustand beträgt der maximale Radialdruck 124 MPa und konzentriert sich hauptsächlich auf die obere und untere Endfläche. Im Betriebszustand beträgt der maximale Radialdruck 337 MPa und konzentriert sich hauptsächlich auf den oberen Bereich des spiralförmigen Stahlrohrs.