内衬耐蚀合金复合管液压胀合试验研究

发布时间：2017-07-29 05:04

  本文关键词：内衬耐蚀合金复合管液压胀合试验研究

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【摘要】：内衬耐蚀合金复合管是将耐蚀合金管作为内衬层与碳钢管复合而成的一种新型管材。由于其不仅保证了管材的强度,也提高了管材的耐腐蚀性、耐磨性,具有优良的性价比,因此有着比较广阔的应用前景。本文针对内衬耐蚀合金复合管的液压胀合工艺进行研究。分析制造复合管的不同工艺特点,对比得出液压胀合工艺不同于其他制造工艺的优点。运用弹塑性理论,分析了复合管的液压胀合原理,证明了双层管复合的可行性,得到了双金属复合管液压胀合的最小、最大胀合压力及胀合压力P_i与残余接触应力P_c~*的理论计算公式。通过设计液压胀合试验装置,选择合适的焊接设备和材料,进行825镍基合金/L360QS碳钢的液压胀合试验。采用ABAQUS有限元模拟分析了复合管的胀合过程,得到了最小、最大胀合压力的解析解,与实际计算的理论解对比,验证了理论计算的正确性。由于胀合后的复合管间会产生残余接触应力P_c~*,而残余接触应力P_c~*的高低直接反应了复合质量的好坏,因此分析了内外管材料的强度匹配、胀合压力、温度等因素对液压复合管管间残余接触应力P_c~*的影响。并对液压复合管进行了理化性能检测,判断其是否满足API Spec 5L的标准要求。
【关键词】：双金属复合管 液压胀合 残余接触应力 有限元
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 双金属复合管生产工艺7-12
• 1.1.1 机械复合工艺8-10
• 1.1.2 冶金复合工艺10-12
• 1.2 管材液压胀合的国内外研究现状12-15
• 1.2.1 管材液压胀合的国内外理论研究进展12-13
• 1.2.2 管材液压胀合的国内外工艺研究进展13-15
• 1.3 本课题的主要研究内容15-17
• 第二章 液压胀合复合管管间结合强度的影响因素分析17-31
• 2.1 双金属复合管的液压胀合原理17-21
• 2.1.1 双金属复合管的液压成型工艺17-18
• 2.1.2 双金属复合管液压胀合的基本假设18
• 2.1.3 双金属复合管液压胀合过程的理论分析18-21
• 2.2 液压复合管管间结合强度的影响因素分析21-30
• 2.2.1 材料强度匹配对复合管结合强度的影响21-26
• 2.2.2 胀合液压力对复合管结合强度的影响26-28
• 2.2.3 温度对复合管结合强度的影响28-29
• 2.2.4 其他因素对复合管结合强度的影响29-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 双金属复合管液压胀合试验31-44
• 3.1 Inco1oy825镍基合金材料31-34
• 3.1.1 Incoloy825合金化学成分31-32
• 3.1.2 Incoloy825合金组织与性能32-34
• 3.2 L360QS碳钢材料34-35
• 3.2.1 L360QS化学成分34
• 3.2.2 L360QS金相组织与性能34-35
• 3.3 液压胀合试验材料与胀合压力计算35-36
• 3.4 液压胀合试验的装置设计36-39
• 3.4.1 管体的装配设计36-37
• 3.4.2 堵头的设计37-38
• 3.4.3 紧箍装置的设计38-39
• 3.4.4 焊接设备的选择39
• 3.5 试验过程39-42
• 3.5.1 液压胀合试验主要步骤40-41
• 3.5.2 复合管液压胀合试验41-42
• 3.6 本章小结42-44
• 第四章 双金属复合管液压胀合的ABAQUS有限元模拟44-50
• 4.1 分析对象44
• 4.2 复合管胀合的有限元模拟过程44-48
• 4.2.1 基本假设44-45
• 4.2.2 几何模型建立和网格划分45
• 4.2.3 载荷施加45
• 4.2.4 有限元模拟过程45-48
• 4.2.5 有限元模拟与理论数值解的对比分析48
• 4.3 本章小结48-50
• 第五章 液压胀合双金属复合管的理化性能检测50-62
• 5.1 基管L360QS化学成分50
• 5.2 力学性能测试50-53
• 5.2.1 试样材料与方法50
• 5.2.2 拉伸试样的制作50-51
• 5.2.3 引伸计的使用步骤51
• 5.2.4 内外层管材料的拉伸曲线51-52
• 5.2.5 试验结果52-53
• 5.3 基管材料的CVN冲击测试53-54
• 5.3.1 试验材料与方法53
• 5.3.2 试验结果53-54
• 5.4 硬度测试54-56
• 5.4.1 试验材料与方法54-55
• 5.4.2 硬度试验的标准要求55
• 5.4.3 试验结果55-56
• 5.5 紧密度测试56-57
• 5.5.1 试验材料与方法56
• 5.5.2 试验结果56-57
• 5.6 晶间腐蚀试验57-60
• 5.6.1 试验材料与方法57-58
• 5.6.2 试验结果58-60
• 5.7 本章小结60-62
• 第六章 结论62-64
• 6.1 本文主要研究成果62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文68-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐学利;王纯;毕宗岳;杨耀斌;张万鹏;王冬;;Incoloy825合金TIG和PAW焊接接头耐晶间腐蚀性能的对比[J];机械工程材料;2015年09期

2 曹晓燕;邓娟;上官昌淮;李天雷;崔磊;;双金属复合管复合工艺研究进展[J];钢管;2014年02期

3 马海宽;刘继高;李培力;隋健;刘慧超;张建功;;双金属复合管高压液胀成形理论分析与有限元计算[J];钢管;2013年05期

4 章洋;;双金属复合管3PE防腐技术研究[J];全面腐蚀控制;2013年03期

5 郭明海;刘俊友;庞于思;王黎晖;;双金属管复合技术的研究进展(上)[J];钢管;2013年01期

6 裴中涛;李剑敏;闻步正;项生田;;双金属复合管的弹塑性分析及有限元模拟[J];化工机械;2011年06期

7 谷霞;秦建平;张文慈;;双金属复合管滚压塑性成形工艺及试验研究[J];中国重型装备;2011年03期

8 孙育禄;白真权;张国超;魏斌;朱世东;;油气田防腐用双金属复合管研究现状[J];全面腐蚀控制;2011年05期

9 毕越宽;王晓军;;321和310奥氏体不锈钢焊接接头晶间腐蚀性能对比研究[J];热加工工艺;2011年09期

10 谷霞;张安义;秦建平;;双金属复合管塑性复合成形工艺及应用[J];精密成形工程;2011年03期

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本文编号：587528