对于空拔厚壁管而言。迄今，还没有一个算式和算图能准确、可靠地确定其壁厚变化的性质和变化量。通常.确定空拔厚壁钢管壁厚变化的性质和变化量的方法是;①凭着生产经验，即先根据空拔前厚壁钢管的原始壁厚与直径的比值.确定出空拔管壁厚变化的性质.然后再将单位减径量的增减壁值乘以空拔减径量，其积就是空拔后壁厚变化量;②用理论公式计算.如根据空拔时应力一应变关系导出壁厚变化式.或引用平均形状变化系数的三维轧制理论导出空拔管壁厚变化式，或利用连续速度场分析空拔过程.建立空拔管壁厚变化的上限解分析或用二元回归分析等理论公式计算。在这两种方法中.前者简单可靠.现场应用较多.后者使用不方便;现场应用较少。

    根据笔者多年的研究，无论采用理论公式或经验、半经验公式都难于准确确定厚壁管空拔时的壁厚变化量，因为它们都忽视了以下三个问题;

    (1)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”，并且管壁越厚，同管壁厚差越大;

    (2)同一架管料的平均壁厚不相等.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，即管壁出现“上浮”(偏厚)的情况。

    管料的同架壁厚差、同管壁厚差以及定壁道次管壁厚上浮现象的存在，降低了用算式和算图计算空拔管壁厚变化量的准确性.

1同管壁厚差破坏了壁厚变化规律

    在同一支管料上，各横截面的平均壁厚不相等，我们把该支管料的最大平均壁厚与最小平均壁厚的差值定义为同管壁厚差。实测资料表明,薄壁管和厚壁管的同管壁厚差相差很大。薄壁管各横截面的平均壁厚几乎相等，同管壁厚差很小.厚壁管各横截面的平均壁厚在纵向的波动很大，同管壁厚差大。实际生产也证明.空拔时薄壁管的壁厚变化规律性很明显，用算式确定壁厚变化规律和变化量的准确性高。然而。厚壁管的壁厚变化规律不明显。用算式计算的准确性很差.

    显然，同管壁厚差的存在给掌握空拔厚壁钢管壁厚变化规律和控制变化量增加了困难.当空拔厚壁管的原始壁厚与直径比So/D。较大时，由于拔前管料存在较大的同管壁厚差，虽然同一支管料各横截面的So/D。差值很小，然而空拔后的壁厚变化量较小，并且当同管璧厚差较大时，本来应该减壁者却出现了增壁.本来减径量大者应该壁厚增加多一点.但却出现比减径量小的增壁还小的现象，从而扰乱了壁厚变化的规律性。

    现已查明，同管壁厚差与热轧供料方式、带芯棒拔制的变形量及退火质量有关。穿孔机供料时，毛管的同管壁厚差较大，波动范围为0.3-0.5mm;自动轧管机供料时，荒管的同管壁厚差波动范围为0.12-0.25mm。同时。二辊斜轧穿孔过程的差别(稳定和不稳定)越大，或穿孔延伸系数越大.则同管壁厚差越大;采用自动轧管工艺的减壁量越大，荒管同管壁厚差越小，并且随后带芯棒拔制(其他条件不变)的同管壁厚差随减壁量或延伸系数的增大而减小。

2同架壁厚差给提高管壁精度增添了困难

    在同一架管料上。每支管料的平均壁厚不相等。存在差异，我们把该架管料的最大平均壁厚与最小平均壁厚差值定义为同架壁厚差。管料的同架壁厚差始终存在，即使是同管壁厚差接近于零的冷轧冷拔薄壁管，也不同程度地存在同架壁厚差。因厚璧管的同管壁厚差大。确定同架壁厚差比较困难。鉴于同一支薄壁管上各横截面的平均壁厚几乎相等，在忽略同管壁厚差影响的条件下，测定了经定壁道次后5个规格厚壁钢管的同架壁厚差。实测结果表明。5架厚壁钢管都存在同架壁厚差。且平均壁厚差为0.08mm，最大值0.13mm。

    在实际生产中，常常将空拔后随机抽测的一支管料某横断面的壁厚值作为整架管料的壁厚值.当同架壁厚差较大时，有可能误把增壁当作减壁，多增当作小增，这给正确掌握壁厚变化规律和控制壁厚变化量带来困难。

    初步查明，同架壁厚差与穿孔和轧管工序的调整参数、管坯加热温度和轧管温度密切相关，还与带芯棒拔制的变形量，尤其是减壁最、同架管料同一道次中更换模具的个数以及模具公差、材质和热处理质量有关。

3带芯棒拔制后管壁上浮

    生产现场通常根据冷拔成品管的外径、壁厚和定壁道次的直径来确定定壁道次的壁厚，以上几何尺寸都是名义尺寸。管料在定壁道次带芯棒拔制后的实际壁厚都大于名义壁厚.甚至部分管料的实际璧厚超过了公差上限值。

    空拔过程中，外模和芯棒在强大的正压力作用下，将或大或小地产生弹性变形，使拔制后厚壁钢管的直径和壁厚增大.此外，管料在塑性变形过程中伴随有弹性变形，弹性变形有正反弹性后效。管料脱离变形区后将因反弹性后效而增大壁厚和外径。考虑到冷拔模具加工制造的困难，模具各尺寸都规定有一定公差，冷拔工艺的实施是按模具名义尺寸选配的，如果不考虑模具在使用过程中的磨损对壁厚上浮的影响.

    此外，壁厚上俘量还与管料材质的强度特性、拔制变形量、模具类型和芯棒位篮有关一般说来，在冷拔模具的材质、热处理制度和尺寸偏差一定时，冷拔管的壁厚上浮量随拔制变形量和管料材质特性的增大而增大;随芯棒向出口的前伸量的增大而减小。通常用中式模具带芯棒拔管较普式模具拔管壁厚上浮量大.

4结语

    冷拔管料同管壁厚差和同架璧厚差的存在以及定壁道次的管壁上浮是导致厚壁钢管空拔时增减璧算式精度差的重要原因.