楼梯之家讯：近年来，随着冷弯型钢市场越来越大需求，冷弯型钢制造企业不断添置设备，提高产量，增加产品规格。尤其在大尺寸冷弯型钢上发展更快。以闭口管类为例，ERW方式生产的焊接方管国内很长时期只能做280*280*12mm，焊接直缝圆管Ф325.近几年各地不断有大型机组投产，ERW方式生产的方管做到了400*400mm、450*450mm、500*500mm，最大可以达到550*550mm。直缝圆管范围的扩大可做到Ф660mm。

一、冷弯加工过程材料性能变化研究的必要性：

冷弯型钢是在常温下对钢材加工的产品，加工过程也是金属塑性变形的过程。其结果不但改变了金属的形状和尺寸，也改变了其组织和性能，对冷弯加工过程材料性能变化开展研究，找出金属材料性能冷弯变化规律，制订出合理的加工工艺，引入先进合理的设施，生产出的冷弯型钢材能不但满足尺寸规格的要求，也能满足材料性能的要求。

冷弯加工是金属压力加工的一个分支，金属压力加工的方法很多，像锻压、冲压、拉拔、挤压、轧制等，我国冷弯行业中常用的辊式成型的加工工艺只是轧制工艺中不需加温的一种加工过程，有关教材和文献对冷状态下弯曲变形工艺和材料性能的变化规律研究不多，很多生产过程中出现的问题得不到解决，这和近年来冷弯加工的发展和冷弯产品的广泛应用不相适应，已经严重影响冷弯产品质量的提高。

技术进步的动力来源于市场，社会经济技术发展，给冷弯行业展现了一个又一个市场需求。如以高速公司和高速铁路为代表的现代运输设施中，要求结构材料重量轻、强度高、塑性好、耐腐蚀；在以北京奥运工程为代表的现代化的大型建筑中，由于空间结构独特，单元材料受力复杂，对材料的形状、尺寸公差、机械性能都有很严的要求。市场不断对冷弯加工产品的性能提出新的要求，也给冷弯产品性能研究提供了动力。

二、 冷弯加工过程材料性能变化研究的基础和方向

冷弯加工过程材料性能变化研究的基础也是金属压力加工学研究的范畴。人们对金属变形抗力的研究。金属塑性变形抗力是指在一定的变形温度、变形程度和本身抵抗塑性变形的抗力变形速率条件下，变形金属能够实现塑性变形的应力强度。变形抗力是变形金属的重要力学参数，是金属本身抵抗塑性变形的抗力，它在很大程度上决定着整个加工过程的力能参数和运动学参数。金属的变形抗力因变形量、变形速度以及变形温度不同而不同。变形量、变形速度和变形温度对变形抗力的影响的定性关系已为各国学者所公认，但是在定量关系上和数学模型的构造上却存在很大的差异。对于一定成分的金属，其变形抗力可以近似地用下式表示：

σ=f(t,ε,ε′）
式中：t-变形程度
ε′—变形速度

对金属塑性变形抗力的研究，大致可分为四个阶段。上世界40年代，用强度极限代替塑性变形抗力，研究了变形温度对不同钢种强度极限的影响，明确了变形温度是主要影响因素，但是没有考虑变形速率和变形程度的影响，也没有揭示强度极限和变形抗力的差别；第二阶段是上个世纪40至50年代，同时考虑了变形温度和变形速率两个因素对变形抗力的影响，不足之处是没有考虑变形程度引起的强化对变形抗力的的影响；第三阶段是上个世纪50至70年代，广泛开展了变形温度、变形速率和变形程度对变形抗力的研究，提出了相应的变形抗力的数学模型，应用于生产过程中。70年代以后是变形抗力研究的第四阶段，这期间在已有研究的基础上，又考虑了多道次轧制中，残余应变率对变形抗力的影响，确定冷却残余应变率的影响因素：材料的化学成分、组织结构、变形温度、变形量和道次的间隔时间等。开展冷弯材料性能研究，要在这些研究的基础上进行。

冷弯成型过程中材料性能的研究与一般轧钢（多指热轧）有所不同。由于在常温下变形，生产过程中温度变化不大，温度变化对材料性能的影响不大。与在高温下热轧相比，在常温下金属塑性变形对金属内部的组织结构、应力状态的影响有很大的不同，也决定这成型后金属材料的性能，应是研究的重点。

由于冷弯型钢是新型的结构材料，其应用主要是在建筑和机械设备的结构件中，因此钢材具有良好的机械性能十分重要。在冷弯过程中，材料的强度极限、屈强比值、塑性、冲击韧性都在发生变化。因此通过控制冷弯生产工艺过程和工艺制度来获得所要求的使用性能，是我们开展冷弯加工过程材料性能变化研究的主要目的。


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