[发明专利]一种锆合金管材高精度矫直方法

权利要求书

1.一种锆合金管材高精度矫直方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：确定锆合金管材的尺寸参数

步骤二：确定矫直机的结构参数

①确定矫直机辊系结构；

②确定矫直辊的辊形，矫直辊采用三段等曲率反弯辊形；

③确定矫直辊与主机机台夹角；

④确定矫直导程，矫直导程的计算公式为

t＝πdtanα

其中，t为矫直导程，即锆合金管材的某一相位在辊缝内螺旋式旋转一周为一个矫直导程，π为圆周率，d为锆合金管材外径，α为矫直辊与主机机台夹角；

步骤三：确定矫直辊的辊形参数，具体为确定矫直辊反弯半径，使辊缝内的矫直力呈均布状态；

①确定辊缝内最大弯矩M₁，其计算公式为

M₁＝0.8r³δ_s/1000

其中，r为锆合金管材的半径，δ_s为锆合金管材的屈服强度；

②按分段距离计算均布压力对应的弯矩，第一段距离内均布压力对应的弯矩为M₂，第二段距离内均布压力对应的弯矩为M₃，第三段距离内均布压力对应的弯矩为M₄；

其中

M₂＝0.563M₁

M₃＝0.25M₁

M₄＝0.0625M₁

各分段距离均为a，其中a＝t/2，t为矫直导程；

③在各分段距离为a的区间内，辊缝中各点的压力值分别为F₁、F₂、F₃及F₄，则F₁＝F₂＝F₃＝F₄＝aq，q为均布压力值，其中

M₄＝qa²/2

由M₄＝0.0625M₁，可得

q＝0.125M₁/a²

则，F₁＝F₂＝F₃＝F₄＝0.125M₁/a；

④确定M₁段的矫直辊反弯半径ρ₁，ρ₁具体为矫直辊辊腰处的反弯半径，且矫直辊反弯半径ρ₁作为标定值；

M₂段的矫直辊反弯半径ρ₂的计算公式为

ρ₂＝1.78ρ₁

M₃段的矫直辊反弯半径ρ₃的计算公式为

ρ₃＝4ρ₁

M₄段的矫直辊反弯半径ρ₄的计算公式为

ρ₄＝16ρ₁

步骤四：按照矫直辊反弯半径ρ₁、ρ₂、ρ₃、ρ₄的数值，加工制造矫直辊，并将制造好的矫直辊安装到矫直机上；

步骤五：对锆合金管材实施矫直作业，进行无微裂矫直。

2.根据权利要求1所述的一种锆合金管材高精度矫直方法，其特征在于：步骤二中所述的矫直机辊系结构采用三组六辊的辊系结构。

3.根据权利要求2所述的一种锆合金管材高精度矫直方法，其特征在于：所述三组矫直辊等距设置。