無縫鋼管市場是鋼管生產(chǎn)中的重要變形工具，其使用條件很差，溫度場變化更為復(fù)雜，承受熱應(yīng)力。經(jīng)過長期服務(wù)，無縫鋼管將出現(xiàn)疲勞裂紋等形式的缺陷。為了提高使用壽命，降低生產(chǎn)成本，必須對無縫鋼管在服務(wù)過程中的溫度場和熱應(yīng)力進(jìn)行研究。但對無縫鋼管溫度測量的局限性在空氣冷卻階段的表面溫度，以及在軋制和冷卻階段的表面溫度，整個服務(wù)過程中的內(nèi)部溫度分布和熱應(yīng)力在線測量的可行性不高。因此，結(jié)合實測和模擬仿真的方法，對無縫鋼管的溫度場和熱應(yīng)力進(jìn)行研究是一個很好的選擇?！　W(xué)者從北京大學(xué)科學(xué)技術(shù)340mpm單元(多standpipemill極限無縫鋼管連軋管機(jī))無縫鋼管業(yè)務(wù)過程中的溫度場變化規(guī)律的過程中建立無縫鋼管的三維有限元模型的服務(wù)。同時，通過熱應(yīng)力的研究，分析了熱疲勞裂紋萌生和裂紋擴(kuò)展的機(jī)理。通過將實測數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行比較，認(rèn)為有限元模型能較好地反映無縫鋼管的溫度變化趨勢。無縫鋼管后的第一表面的最高溫度為630攝氏度，在經(jīng)歷了三次重復(fù)冷卻和空氣冷卻過程后，表面溫度的最高溫度為98。脫管后，對無縫鋼管的軸向和周向壓縮熱應(yīng)力均為900MPa，冷卻端的第三倍，軸向拉伸熱應(yīng)力達(dá)到186mpa，與環(huán)向拉應(yīng)力達(dá)到221mpa。無縫鋼管拉壓交變熱應(yīng)力使表面熱疲勞裂紋和逐漸擴(kuò)大的環(huán)向裂紋擴(kuò)展到遠(yuǎn)離17.5mm深表面軸向裂紋擴(kuò)展距離20mm深面將明顯受阻，在周向裂紋的軸向裂紋熱應(yīng)力的影響。