焊接钢管高频感应加热的残余应力和组织演变

焊接钢管高频感应加热的残余应力和组织演变

论文摘要

随着中国钢铁、冶金与电磁等交叉学科的快速发展,焊接钢管产量及质量日益提升。高频感应加热是生产焊接钢管的核心工序,获取更加精确的焊管高频加热过程的应力分布和微观组织演化规律,是进一步提升焊管品质的关键要素和学者们关切的问题。综合考虑热传导和微观组织转变对应力的影响,针对高频焊管特有的沙漏形热源形貌,定量分析了焊接热影响区微观组织演变过程和残余应力的分布规律,获得了考虑热应力和组织应力的残余应力分布。发现该应力特点为在焊缝附近轴向残余应力较大,最大等效残余应力出现在距焊缝中心1/2壁厚处的热影响区,在壁厚方向管材内部的中间层的残余应力较大,且应力分布与反映高频焊接热源形貌特征的加热温度峰值和加热温度宽度相关。而在焊缝中心处,未考虑组织变化的等效残余应力值是考虑组织变化的1.3倍。掌握焊管高频焊接应力和组织演变的特点和规律,可为优化高频焊接工艺提供理论依据,对提升高频焊管质量具有重要意义。

论文目录

  • 1 模型建立
  •   1.1 材料属性参数
  •   1.2 数值计算
  •   1.3 焊接钢管有限元模型的建立
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 焊管高频感应加热过程温度变化规律分析
  •   2.2 钢管焊接热影响区的微观组织演变过程分析
  •   2.3 试验验证和分析
  •   2.4 焊管高频感应加热过程的应力分析
  •     2.4.1 残余应力在不同路径上的分析
  •     2.4.2 加热温度峰值对残余应力分析
  •     2.4.3 加热温度宽度对残余应力分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 韩毅,肖瑶,闵祥玲,于恩林,李大龙,高颖

    关键词: 焊管,高频焊接,残余应力,应力场,组织演变

    来源: 钢铁 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,中国石油集团渤海石油装备制造有限公司研究院,河北科技大学材料科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51604241),高端钢铁冶金联合研究基金资助项目(E2018203027),河北省高等学校科学技术研究基金资助项目(QN2018164),国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心开放课题资助项目(NECSR-201502),河北省研究生创新资助项目(CXZZSS2019040)

    分类号: TE973.3

    DOI: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20190151

    页码: 130-139

    总页数: 10

    文件大小: 5320K

    下载量: 169

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