Каково напряженное состояние промышленной спиральной стальной трубы в процессе экструзии?

(1) В процессе экструзии температура внутренней футеровки спиральной стальной трубы продолжает повышаться по мере прогресса процесса экструзии. В конце экструзии температура внутренней стенки футеровки вблизи экструзионной матрицы достигает высоких значений, 631 °C. Температура средней футеровки и наружной трубы практически не изменяется.

(2) В нерабочем состоянии максимальное эквивалентное напряжение спиральной стальной трубы составляет 243 МПа, которое в основном сосредоточено на внутренней стенке спиральной трубы. В состоянии предварительного нагрева его максимальное значение составляет 286 МПа, распределенное в средней части внутренней поверхности стенки футеровки. В рабочем состоянии максимальное эквивалентное напряжение составляет 952 МПа, которое в основном распределено в высокотемпературной зоне на верхнем конце внутренней стенки. Область концентрации напряжений внутри спиральной стальной трубы в основном распределена в высокотемпературной зоне, и ее распределение совпадает с распределением температуры. Тепловое напряжение, возникающее из-за разницы температур, оказывает большее влияние на распределение внутренних напряжений в спиральной стальной трубе.

(3) Радиальное напряжение спиральной стальной трубы. В нерабочем состоянии спиральная стальная труба в основном подвержена предварительному напряжению, создаваемому внешним предварительным напряжением. В радиальном направлении спиральная стальная труба находится в состоянии сжимающего напряжения, максимальное значение которого составляет 113 МПа, распределенного по внешней стенке спиральной стальной трубы. В состоянии предварительного нагрева максимальное радиальное давление составляет 124 МПа, в основном сосредоточенное на верхней и нижней торцевых поверхностях. В рабочем состоянии максимальное радиальное давление составляет 337 МПа, в основном сосредоточенное в верхней части спиральной стальной трубы.