不锈钢基双金属管旋压复合成形工艺及性能研究

发布时间：2022-12-17 23:05

　　随着科技的快速发展,管材的应用面临着服役要求更加严峻、工况载荷更加复杂的状况,普通的单金属管由于材料属性较为单一已很难满足更高性能的要求。双金属复合管兼具两种材料的性能特点,同时凭借其较低的成本,越来越受到各行各业的重视。现今有许多可用于制备双金属复合管的成形方法,而旋压工艺作为一种低成本、低载荷、高效率的柔性塑性成形技术,在制备高性能要求的双金属复合管方面具有巨大潜力。本文采用旋压成形技术制备了304/Ti和20#/304双金属管,探究了旋压成形过程中基管和衬管的复合机制,并采用数值模拟和实验相结合的方法,深入研究了成形参数对旋压复合双金属管的尺寸变化以及性能的影响规律,探索了进一步提升旋压双金属管管间结合性能的方法。本文的主要内容和结论如下:（1）基于金属弹塑性力学理论,构建了旋压双金属管平面力学模型,通过对旋压成形过程中两层管料所受应力的解析和推导,揭示了基管和衬管旋压复合的成形机理,分析了影响管间复合的因素,获得了不同双金属管能否进行旋压复合的判定准则。（2）开展了304/Ti、20#/304双金属管的旋压工艺研究,确定了双金属管旋压的成形方式,设计了适用于双金属管旋压复合的工... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 双金属复合管的特点及发展应用现状
        1.2.1 双金属复合管的特点
        1.2.2 双金属复合管发展应用现状
    1.3 双金属复合管的成形工艺以及研究现状
    1.4 双金属管塑性成形理论研究进展
    1.5 旋压技术及其在双金属管成形中的研究进展
    1.6 课题的主要研究内容和意义
        1.6.1 本课题的研究内容
        1.6.2 本课题的研究意义
        1.6.3 技术路线
第二章 双金属管旋压复合成形机理研究
    2.1 双金属管旋压复合的力学分析
    2.2 双金属管旋压复合的判定
    2.3 旋压复合的影响因素分析
    2.4 本章小结
第三章 不锈钢基双金属管旋压工艺性研究
    3.1 双金属管实验材料
        3.1.1 实验材料选择
        3.1.2 管坯的尺寸
        3.1.3 选用材料的双金属管可成形性的判定
    3.2 双金属管的旋压方式及工装设计
        3.2.1 双金属管的旋压方式
        3.2.2 旋压复合的工装设计
    3.3 旋压工艺参数的选择
    3.4 本章小结
第四章 不锈钢基双金属管旋压工艺数值模拟研究
    4.1 有限元模拟软件及相关设置
        4.1.1 软件简介
        4.1.2 材料模型的建立
        4.1.3 有限元模型建立以及参数设置
        4.1.4 模拟的验证
    4.2 双金属管旋压基管和衬管的应力情况
    4.3 成形参数对双金属管壁厚变化和尺寸精度的影响
        4.3.1 旋轮进给量对双金属管壁厚变化和尺寸精度的影响
        4.3.2 主轴转速对双金属管壁厚变化和尺寸精度的影响
        4.3.3 下压量对双金属管壁厚变化和尺寸精度的影响
    4.4 本章小结
第五章 不锈钢基双金属管旋压成形结合性能研究
    5.1 双金属管结合性能分析方法
    5.2 成形参数对管间结合性能的影响
        5.2.1 成形参数正交试验设计
        5.2.2 正交试验的方差分析
    5.3 道次数对管间结合性能的影响
    5.4 道次间下压量的差异对管间结合性能的影响
    5.5 管间结合性能优化
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]带壁厚偏差的无缝钢管推压-拉拔复合缩径[J]. 刘超,王连东,刘恒,高缘,王志鹏.  中国机械工程. 2018(11)
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[3]《内覆或衬里耐腐蚀合金复合钢管规范》SY/T6623-2012的推荐[J]. 常永刚,吴金辉,余国民,张圣光.  中国石油和化工标准与质量. 2017(04)
[4]低碳钢薄壁焊管液压胀形行为[J]. 谢文才,苑世剑.  材料工程. 2017(01)
[5]双金属复合管液压胀形过程的受力分析[J]. 郑茂盛,高航,滕海鹏,胡军,田忠,赵渊.  焊管. 2016(09)
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[7]海底油气输送用双金属复合管研发现状与展望[J]. 魏斌,李鹤林,李发根.  油气储运. 2016(04)
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博士论文
[1]金属板料渐进成形性能的研究[D]. GHULAMHUSSAIN.南京航空航天大学 2008

硕士论文
[1]基于弯曲量的曲母线件多道次轨迹规划及变进给旋压方法研究[D]. 李飞.浙江大学 2016
[2]异形件旋压技术研究[D]. 许强.沈阳航空航天大学 2015
[3]双金属管复合旋压的界面热阻效应及成形工艺研究[D]. 王悦.哈尔滨工业大学 2014
[4]铜铝复合管材滚珠旋压成形工艺及数值模拟研究[D]. 姬小兰.哈尔滨工程大学 2014
[5]金属复合管强力旋压工艺研究[D]. 潘毓滨.哈尔滨工业大学 2012
[6]基于ABAQUS的位移约束结构拓扑优化方法研究[D]. 张新超.长沙理工大学 2012



本文编号：3720828