管道焊接件电磁热强化技术研究

发布时间：2021-11-12 05:59

　　在焊接过程中不可避免的会存在孔洞、裂纹等缺陷,这些缺陷的存在会极大的降低焊接件的使用寿命。尤其是在管道焊接领域,这些缺陷的存在不仅仅会影响焊接件的使用性能,在实际生活中还会造成较大的安全事故。本文以在石油运输、核设施中被广泛应用的316L不锈钢管道为研究对象,针对焊接中普遍存在的孔洞缺陷,结合理论分析、实验和数值模拟的方法对焊接接头进行电磁热止裂强化研究,主要的研究内容如下:首先借助柯西积分变换和流体力学平面势函数,建立了含空间孔洞缺陷的金属构件理论分析模型,结合电场基本知识构造出了电场中的复势函数,推导出含空间孔洞缺陷的金属构件在脉冲放电瞬间的热源功率和电流密度、温度场分布公式以及综合应力强度因子表达式,通过具体算例分析了在脉冲放电过程中孔洞附近某一点的温度变化情况。然后利用ZL-2超强脉冲放电装置完成了对含空间孔洞缺陷的316L不锈钢焊接件的电磁热止裂实验。通过对放电前后试件的拉伸性能、断口扫描、显微硬度和金相组织、表面残余应力进行对比分析,从宏观和微观的角度研究了脉冲放电对含孔洞缺陷的316L不锈钢管道焊接接头的强化效果和作用机理。运用ANSYS有限元分析建立了316L不锈钢试件... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

含空间孔洞缺陷的圆柱形模型

图 2-2 含平面型孔洞缺陷模型的复势函数示在任意时刻任一点的速度方向都与某一固定平面的方方向上的各项物理参数不受影响，例如密度大小、温度述的平面运动只能是一种理想条件下的运动，在应用上其中一个方向的变化可以忽略不计时，可以近似的作为。不可压缩的（即流体的密度是一个常数）定常的理想流( , ) ( , )x y x y i x y j ( , )x x y与 ( , )y x y都有连续的偏导数。连域B 内是无源场，那末

图 2-3 温度随时间的变化曲线图 2-4 温度随电流密度变化曲线述的各项参数带入温度场的计算公式，采用 Origin 软件处理求得的温度变化的曲线图，如图 2-3 所示。温度随电流密度变化的曲线如图在脉冲放电瞬间，孔洞附近一点的温度在短时间内急剧上升，其中在着电流密度的增加而增大，呈现抛物线的变化趋势。在3μs左右温度达

【参考文献】：
期刊论文
[1]长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施[J]. 朱黎原.  内燃机与配件. 2018(01)
[2]油气管道在役焊接修复技术综述[J]. 付威,吕宇玲.  热加工工艺. 2017(19)
[3]利用拘束度耦合模型计算管道焊接残余应力[J]. 王良军,李强,王东坡,董绍华.  天然气工业. 2016(11)
[4]油气管道焊接参数的模拟计算与试验研究[J]. 李斌,张珍珍,卢大伟.  热加工工艺. 2016(17)
[5]316L奥氏体不锈钢厚板焊接工艺及接头性能研究[J]. 徐祥久,孙伟,黄超.  锅炉制造. 2015(03)
[6]脉冲放电对焊接接头的强化分析[J]. 郑丽娟,向龙,付宇明.  焊接学报. 2015(01)
[7]带有疲劳裂纹的35CrMo构件电磁热止裂强化[J]. 付宇明,郭建龙,郑丽娟.  机械工程学报. 2015(04)
[8]电磁场的热效应在再制造毛坯裂纹止裂中的应用[J]. 张洪潮,于静,郝胜智,彭艳芳.  机械工程学报. 2013(07)
[9]电热止裂相变应力及其对止裂效果的影响[J]. 王平,白象忠.  中国机械工程. 2011(08)
[10]镁合金拼焊板焊接性能及覆盖件冲压成形[J]. 王忠堂,谢智,常荣辉.  塑性工程学报. 2010(03)

硕士论文
[1]压力管道焊接热影响区裂纹扩展研究[D]. 刘维洋.西南石油大学 2017
[2]316L不锈钢/Q345钢焊接接头组织与性能研究[D]. 卢东华.西南石油大学 2015
[3]管道环形焊缝残余应力数值模拟分析及焊接工艺优化[D]. 陈玉玲.中南林业科技大学 2015
[4]圆形管道焊接机器人技术研究[D]. 赵永.合肥工业大学 2012
[5]FCB法新型焊接材料匹配性工艺研究[D]. 王星平.江苏科技大学 2010
[6]窄间隙半自动CO2气体保护钢筋焊接力学性能研究[D]. 霍广友.哈尔滨工业大学 2010



本文编号：3490312