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