厚壁无缝钢管在空拔过程中若变形量较小,内外表面层会产生外压内拉的附加应力,这时由于变形渗透差,外表面层的延伸趋势比内层大,因此在外表面层产生附加压应力,在内表面层产生附加拉应力。若内表面层的附加拉应力较大,则拔制时基本应力和附加应力加在一起,会超过厚壁无缝钢管强度所许可的程度,致使内表面产生横裂。
在相应的力学条件下,使无缝钢管加工时塑性下降的各种因素会使内横裂出现的机会增加。因此在生产厚壁无缝钢管时,退火质量、消除氢脆是很重要的。
空拔过程中除轴向存在附加应力外,还有切向附加应力。纵裂就是空拔时所产生的附加切向拉应力造成的。
无论是理论公式或经验半经验公式,都实难准确确定厚壁无缝钢管空拔时的壁厚变化量。因为,它们忽视了以下三个问题:
1)无缝钢管空拔前,同一支管料上各横截面的平均壁厚并不相等,存在“同管壁厚差”。管壁越厚,同管壁厚差越大;
2)同一架管料,每支管料的平均壁厚也不相等,存在“同架壁厚差”;
3)带芯棒拔制后,管料的实际壁厚大于名义壁厚,即管壁将“上浮”偏厚。
管料的同架壁厚差、同管壁厚差以及定壁道次管壁上浮现象的存在,降低了算式和算图计算空拔无缝钢管壁厚变化性质和数量的准确性。