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第一章 钢铁工业生产的发展概况1

1.1 全球钢铁工业发展总体概况1

1.1.1 全球钢铁工业发展历史和现状1

1.1.2 全球钢铁工业发展趋势6

1.2 中国钢铁工业发展总体概况10

1.2.1 中国钢铁工业发展历史10

1.2.2 中国钢铁工业发展趋势12

参考文献17

第二章 钢管行业及张力减径技术的发展概况18

2.1 钢管行业发展概况18

2.1.1 全球钢管行业的发展概况19

2.1.2 我国钢管行业的发展概况25

2.2 张力减径机技术的发展概况38

2.2.1 张力冷减径机技术的起源及发展38

2.2.2 中国张力减径技术在无缝钢管生产过程的发展概况41

2.2.3 张力冷减径技术的发展概况54

2.2.4 张力热减径技术在焊管中应用的发展概况55

参考文献60

第三章 定减径理论63

3.1 轧制塑性变形理论的研究方法63

3.1.1 工程计算法63

3.1.2 滑移线场法64

3.1.3 极限分析法64

3.1.4 塑性有限元法65

3.1.5 能量法65

3.1.6 用黏性流体动力学研究轧制理论66

3.1.7 边界元法66

3.1.8 有限条元法66

3.1.9 人工神经网络技术67

3.1.10 无网格方法67

3.1.11 数值流形方法68

3.1.12 讨论69

3.2 纵轧定减径变形原理70

3.2.1 基本概念70

3.2.2 张力减径时金属流动的变形力学传统算法73

3.2.3 张力减径时金属流动的变形力学现代算法83

3.3 斜轧张力减径变形原理90

3.3.1 无张力定减径变形分析91

3.3.2 微张力斜轧定减径变形97

3.4 张力减径过程的力能参数100

3.4.1 定减径和张力减径时的轧制压力100

3.4.2 金属塑性变形抗力的影响因素102

3.4.3 张减轧制温度变化数学模型105

3.4.4 张力减径过程中的轧制力矩107

3.4.5 张力减径过程中的驱动功率109

3.4.6 现代力能参数的计算方法110

3.4.7 张减过程变形区几何参数确定112

参考文献117

第四章 张力减径孔型设计120

4.1 孔型系列的划分120

4.2 减径量的分配121

4.3 机架数的确定123

4.3.1 机架数123

4.3.2 各机架出口钢管的直径和相对减径率124

4.4 孔型设计125

4.4.1 选用孔型的一般原则125

4.4.2 张力减径机孔型的基本参数125

4.4.3 孔型设计常用基本公式126

4.4.4 传统的孔型设计方法127

4.4.5 椭圆孔型设计方法128

4.4.6 圆孔型设计方法129

4.5 钢管壁厚的确定130

4.6 轧辊转速的计算131

4.7 轧件出口速度的计算132

4.7.1 根据轧辊转速计算132

4.7.2 根据轴向对数应变？计算132

参考文献133

第五章 钢管定减径和张力减径过程产生的缺陷和质量控制办法134

5.1 钢管定减径和张力减径过程产生的缺陷134

5.1.1 钢管内孔不圆的问题134

5.1.2 钢管外圆出现青线的问题138

5.1.3 管端增厚的问题139

5.1.4 断管的问题145

5.1.5 堆钢的问题145

5.1.6 麻面的问题146

5.2 减少和避免热轧（微）张力减径的缺陷和事故的措施147

5.2.1 建立减少和避免热轧（微）张力减径的缺陷和轧卡的操作规程147

5.2.2 采用自控方法减少和避免热轧（微）张力减径的缺陷和事故的措施148

5.3 TMCP（控轧控冷）技术在钢管轧制中的应用设想150

参考文献152

第六章 张力减径过程的计算机仿真153

6.1 金属塑性变形抗力数学模型153

6.1.1 变形抗力的概念153

6.1.2 应用计算机计算的金属塑性变形抗力数学模型154

6.2 张减上限元模型的建立155

6.2.1 上限元法介绍155

6.2.2 矩形单元动可容速度场的建立159

6.2.3 矩形单元的上限功率162

6.2.4 三角形单元动可容速度场的建立165

6.2.5 三角形单元的上限功率170

6.2.6 总上限功率的优化177

6.3 钢管张减过程的上限元分析178

6.3.1 单元划分及计算程序178

6.3.2 速度场优化180

6.3.3 总能耗率泛函的最小化181

6.3.4 收敛判定182

6.4 张减计算机仿真系统简介184

6.4.1 软件开发环境——可视化BASIC语言（Visual Basic）184

6.4.2 系统功能及基本参数187

6.4.3 软件组成与结构189

6.5 实例分析191

6.5.1 仿真界面概述191

6.5.2 数据的输入192

6.5.3 仿真结果曲线的输出193

6.5.4 孔型图的输出197

6.6 计算结果精度分析198

参考文献199

第七章 定减径设备200

7.1 概述200

7.2 减径机的基本原理202

7.2.1 荒管经过轧辊时的尺寸变化202

7.2.2 过去的和现行的设计方法204

7.3 减径机设计的基础206

7.3.1 减径量的分配206

7.3.2 工作半径211

7.4 张力减径机的传动形式213

7.4.1 单独传动系统214

7.4.2 集中差速传动系统214

7.4.3 串联集中差速传动系统217

7.4.4 混合传动系统219

7.5 张力减径机传动系统的结构选择220

7.6 张力减径机的结构222

7.6.1 工作机架222

7.6.2 轧机上机架的装设229

7.6.3 工作机架的换辊230

7.6.4 现代机架更换装置233

7.6.5 回转定径机238

7.6.6 定径机238

参考文献243

附录 钢管生产工艺常用的缩略词245

参考文献258