Welcher Spannungszustand herrscht in spiralförmigen Stahlrohren während des Extrusionsprozesses?

(1) Während des Extrusionsprozesses steigt die Temperatur der Auskleidung des spiralförmigen Stahlrohrs kontinuierlich an. Am Ende des Extrusionsprozesses ist die Temperatur im Bereich der Innenwand der Auskleidung nahe der Extrusionsdüse mit 631 °C relativ hoch. Die Temperatur der mittleren Auskleidung und des Außenzylinders ändert sich kaum.

(2) Im Ruhezustand beträgt die maximale Vergleichsspannung des spiralförmigen Stahlrohrs 243 MPa und konzentriert sich hauptsächlich auf die Innenwand. Im Vorwärmzustand liegt ihr Maximalwert bei 286 MPa und verteilt sich in der Mitte der Innenwand der Auskleidung. Im Betriebszustand beträgt die maximale Vergleichsspannung 952 MPa und konzentriert sich hauptsächlich im Hochtemperaturbereich am oberen Ende der Innenwand. Die Spannungskonzentration im Inneren des spiralförmigen Stahlrohrs liegt ebenfalls hauptsächlich im Hochtemperaturbereich und entspricht der Temperaturverteilung. Die durch die Temperaturdifferenz verursachte thermische Spannung hat einen größeren Einfluss auf die innere Spannungsverteilung des spiralförmigen Stahlrohrs.

(3) Die Radialspannung im spiralförmigen Stahlrohr. Im Ruhezustand wird das spiralförmige Stahlrohr hauptsächlich durch die von der äußeren Vorspannung erzeugte Vorspannung beeinflusst. Es befindet sich in radialer Richtung in einem Druckspannungszustand. Der Maximalwert beträgt 113 MPa und verteilt sich auf die Außenwand des spiralförmigen Stahlrohrs. Im Vorwärmzustand beträgt der maximale Radialdruck 124 MPa und konzentriert sich hauptsächlich auf die obere und untere Stirnfläche. Im Betriebszustand beträgt der maximale Radialdruck 337 MPa und konzentriert sich hauptsächlich auf den oberen Bereich des spiralförmigen Stahlrohrs.