石油管用P110级圆钢热轧工艺数值模拟研究
本文选题:P110钢 + 六道次连轧 ; 参考:《东华大学》2017年硕士论文
【摘要】:石油套管主要用作油井、气井井壁的支撑设备,由于其工作条件十分恶劣,管体会受到如弯、压、拉等各种应力综合作用,且石油套管不能够重复使用,这就要求套管具备较高的综合力学性能。制定合理的生产工艺过程是产品质量及性能重要保证。因此,相应对生产石油套管的圆钢热轧工艺提出了制定更合理的热轧工艺要求,以提高石油套管综合力学性能。圆钢热轧过程属于高温塑性大变形问题,轧制过程中,轧制参数不同,圆钢的温度场、应力场、应变场及微观组织分布也不同且难以直接测得。为更直观了解其变化趋势并更有效地指导圆钢轧制生产,特引入数值模拟技术。通过对圆钢热轧过程进行有限元数值模拟可以缩短产品开发周期,降低废品率。本文以用于P110石油套管生产的42CrMo大尺寸圆钢为对象,在分析中小圆钢热轧工艺的基础上,结合有限元数值模拟研究大圆钢热轧工艺,完成了如下的工作:1.基于大圆钢热轧工艺的轧制温度模型、力能参数模型、宽展模型等数学模型,设计了适用于大圆钢的六道次轧制孔型;2.建立了圆钢热轧过程的热传导平衡方程式,确定了单值条件,利用结晶动力学模型和晶粒尺寸本构模型,进行了圆钢六道次轧制过程有限元分析;3.分析了孔型圆角、轧制速度、润滑工况等工艺参数对表面折皱改善效果的影响规律;4.基于42CrMo动态再结晶动力学模型、运动学模型和晶粒尺寸函数模型,分析了圆钢轧制速度、道次压下量等工艺参数对圆钢心部缺陷的影响。
[Abstract]:The oil casing is mainly used as the supporting equipment for the well and gas well wall. Because of its very bad working conditions, the pipe experience is subjected to the comprehensive action of various stresses, such as bending, pressing and pulling, and the oil casing cannot be reused. This requires the casing to have higher comprehensive mechanical properties. The establishment of a reasonable production process is an important guarantee of product quality and performance. Therefore, a more reasonable hot rolling process is put forward to improve the comprehensive mechanical properties of oil casing. The hot rolling process of round steel belongs to the problem of high temperature plastic and large deformation. During the rolling process, the distribution of temperature field, stress field, strain field and microstructure of round steel are different and difficult to be directly measured. In order to understand the changing trend and guide the rolling of round steel more directly, numerical simulation technology is introduced. The finite element numerical simulation of the hot rolling process of round steel can shorten the product development cycle and reduce the scrap rate. In this paper, the 42CrMo large-size round steel used in the production of P110 oil casing is taken as the object. On the basis of analyzing the hot rolling process of the medium and small round steel, the hot rolling process of the large round steel is studied by using the finite element numerical simulation. The following work has been done: 1. Based on the rolling temperature model, force and energy parameter model and wide spread model of hot rolling process of large round steel, a six-pass rolling pass is designed for large round steel. The heat conduction equilibrium equation of the hot rolling process of round steel is established, and the single value condition is determined. The finite element analysis of the six-pass rolling process of round steel is carried out by using the crystallization kinetic model and the grain size constitutive model. The influence of pass angle, rolling speed and lubrication condition on the effect of surface wrinkle improvement is analyzed. Based on 42CrMo dynamic recrystallization kinetic model, kinematics model and grain size function model, the effects of rolling speed and pass reduction on the defects in the center of round steel are analyzed.
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE931.2;TG335.11
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 朱海侠;中碳钢带热轧工艺的改进[J];鞍钢技术;2002年06期
2 桂鹏;热轧工艺对润滑油的性能要求与相关研究进展[J];石油商技;2005年02期
3 周明,谢志雄;连铸坯热轧工艺及控制[J];工业炉;2005年04期
4 王妙全;钱余海;齐慧滨;王炜;李明;;模拟热轧工艺条件下304不锈钢的氧化行为[J];腐蚀科学与防护技术;2011年01期
5 朱作鑫;孙建林;高雅;赵海兴;黄健;;一种移动式实验用热轧工艺润滑装置的研制[J];润滑与密封;2011年04期
6 沈宏;邓宇锋;郝健;;钼板材热轧工艺及质量控制的研究[J];稀有金属与硬质合金;2012年05期
7 冯有伟;袁希民;周国盈;;热轧工艺润滑[J];上海金属;1981年03期
8 ;两次穿孔热轧工艺试验[J];钢铁;1976年01期
9 薜剑峰;;热轧工艺润滑剂的应用及其效果(摘要)[J];江苏冶金;1982年04期
10 余望;罗东林;;热轧工艺润滑的研究[J];石油炼制与化工;1984年01期
相关会议论文 前10条
1 谢志雄;周明;唐日升;黄文献;;连铸坯热送、热装、热轧工艺及控制[A];中国金属学会第一届青年学术年会论文集[C];2002年
2 余万华;韩静涛;刘勇;余广夫;张芮;张中平;;一种新型实用热轧工艺参数模型的开发[A];2007热轧钢材组织性能预报与质量控制学术研讨会论文集[C];2007年
3 王茱清;朱作鑫;黄健;赵耀;孙建林;;热轧工艺润滑实验装置使用性能与应用[A];第三届全国金属加工润滑技术学术研讨会文集[C];2011年
4 黄永清;刘延梅;;铝热轧工艺润滑剂的检测与管理[A];全国第十二届轻合金加工学术交流会论文集[C];2003年
5 周瑰云;王巨堂;;不锈钢热轧工艺润滑技术开发[A];第七届中国轧机油膜轴承技术研讨会论文集[C];2004年
6 徐世帅;;鞍钢热轧工艺技术的进步[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
7 王松涛;杨柯;单以银;李来风;;热轧工艺对高氮奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
8 刘左东;国志军;宋学文;李萌;;唐钢热轧工艺润滑系统改造[A];第二届轧制润滑技术学术研讨会论文集[C];2009年
9 史乃安;丛志宇;翟国柱;白莉;赵伦峰;高光河;王进臣;;支持辊热轧工艺润滑系统开发[A];2012年全国轧钢生产技术会论文集(下)[C];2012年
10 李红旗;区庆华;李国宏;;一种水性热轧工艺润滑剂[A];第三届全国金属加工润滑技术学术研讨会文集[C];2011年
相关重要报纸文章 前2条
1 记者 冯茂芬 通讯员 张萍;宝钢特材开创工模具钢立式连铸热轧工艺[N];中国冶金报;2013年
2 任秀平;热轧工艺技术与设备的最新进展[N];世界金属导报;2013年
相关博士学位论文 前1条
1 贾涛;基于控制理论的热轧工艺优化设计[D];东北大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 林忱;热轧工艺对低合金釉化用钢组织和力学性能影响的研究[D];东南大学;2015年
2 吴健旗;热轧工艺对AZ31镁合金组织和性能的影响[D];重庆大学;2016年
3 张贝贝;电解厚镍的制备及热轧工艺对其性能影响的研究[D];南昌航空大学;2016年
4 胡韬;石油管用P110级圆钢热轧工艺数值模拟研究[D];东华大学;2017年
5 刘伟;热轧工艺润滑剂滑性能的分析与实验研究[D];太原科技大学;2009年
6 张健平;模拟再热及热轧工艺条件下碳钢的氧化行为研究[D];上海交通大学;2011年
7 钟蜜;基于模糊决策树的热轧工艺关键变量的分析与提取[D];武汉科技大学;2011年
8 李传宇;H型钢BD热轧工艺综合仿真系统开发[D];山东大学;2011年
9 吕肖元;CSP热轧工艺润滑技术研究[D];武汉科技大学;2015年
10 杨峰;PQ600高强度工程机械用钢热轧工艺研究[D];昆明理工大学;2009年
,本文编号:1859666
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/1859666.html