《表2 卷焊管的力学性能》

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《双层卷焊管表面产生褶皱的原因》

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为找出焊管表面产生褶皱的原因，从直径为9.52 mm的正常管和表面褶皱管各取150 mm长一段在INSTRON 5582拉伸试验机上进行拉伸试验，拉伸速率4 mm/min，结果列于表2。图4为两种卷焊管的拉伸应力-应变图。由这些结果可见，除表面褶皱焊管的强度略高于正常管外，两种焊管的拉伸应力-应变图基本相同，都没有明显的屈服点延伸。但将拉伸应力-应变图放大后则可发现，表面褶皱管在0.5%～1.0%的变形区间内存在一段短暂的屈服点延伸平台，而正常管的相同部位则为平滑的曲线。关于屈服点延伸，王必磊等[9]在“关于低碳钢屈服点延伸现象的研究现状”一文中提到:有学者认为该现象是钢板在自然时效或热处理后，原间隙固溶于晶胞中的C、N原子从中析出并偏聚于位错，与位错发生交互作用形成柯氏气团钉扎位错，在钢板发生拉伸变形时，当外力足以克服钉扎阻力时位错脱钉，柯氏气团对位错的不断钉扎和脱钉导致钢板表面出现与试样拉伸轴向成45°左右夹角的不均匀褶皱带，也称吕德斯带。也有学者认为，吕德斯带是基体内的间隙原子向晶界偏聚，强化了晶界，变形过程中位错通过晶界时受到的阻力增大从而产生屈服点延伸。不论屈服点延伸的形成机制如何，由于屈服点延伸而导致钢板变形时出现起皱已得到众多学者的认可。从上文中对焊管盘管变形量的计算可知，双层卷焊管盘管时的变形量基本为0.5%～1.0%，而褶皱焊管的屈服点延伸也恰好发生在该范围，由此可以认为，焊管盘管时产生的褶皱正是这一变形区间的屈服点延伸所导致。