在無縫鋼管進(jìn)行熱擴(kuò)管的生產(chǎn)中，無論是拉拔式擴(kuò)管還是頂推式擴(kuò)管，坯料管的變形過程均可分為三個階段:①在頂頭錐面的作用下，坯料管的管壁首先發(fā)生彎曲變形;②隨著頂頭直徑的逐漸增大，對坯料管進(jìn)行擴(kuò)徑、減壁;③由頂頭圓柱段對擴(kuò)徑后的荒管定徑、展直。顯然，擴(kuò)徑變形主要發(fā)生在第二階段。
從擴(kuò)徑變形區(qū)中金屬的應(yīng)力應(yīng)變分析可知，拉拔式擴(kuò)管時，坯料管的管壁受徑向壓應(yīng)力σr、周向拉應(yīng)力σT，和軸向拉應(yīng)力σZ的作用(圖5-30a)。在周向拉應(yīng)力σT的作用下，產(chǎn)生正應(yīng)變，導(dǎo)致坯料管擴(kuò)徑。在徑向壓應(yīng)力σr的作用下，產(chǎn)生負(fù)應(yīng)變，導(dǎo)致坯料管的管壁壓縮減薄。盡管軸向拉應(yīng)力σZ是正應(yīng)力，但它比較小，其有效應(yīng)力仍為壓應(yīng)力，坯料管的管壁沿軸向也會發(fā)生負(fù)應(yīng)變，使坯料管的長度縮短，應(yīng)變圖見圖5-30b。頂推式擴(kuò)管時，擴(kuò)徑變形區(qū)中的坯料管管壁受到徑向壓應(yīng)力σr周向拉應(yīng)力σT，以及軸向壓應(yīng)力σZ的作用(圖5-30c)。σT使坯料管擴(kuò)徑σr，使坯料管減壁，σZ使坯料管的長度縮短，應(yīng)變圖見圖5-30b,,
