【摘 要】
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随着高频直缝焊接管在油气运输与开采上的广泛应用,高频直缝焊接管的质量日益受到重视,然而高频直缝焊接管的质量取决于高频直缝焊接管焊缝处的中频感应加热质量,高频直缝焊接管在焊接完成后会在焊接区产生粗而脆的粗晶相,形成较大残余应力,因此必须对其进行中频感应加热,研究发现通过改变中频感应加热的相关参数可以很大程度改善该焊接区域的质量。导磁体在高频直缝焊接管的中频感应加热中具有聚磁的作用,但是导磁体在高频直
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随着高频直缝焊接管在油气运输与开采上的广泛应用,高频直缝焊接管的质量日益受到重视,然而高频直缝焊接管的质量取决于高频直缝焊接管焊缝处的中频感应加热质量,高频直缝焊接管在焊接完成后会在焊接区产生粗而脆的粗晶相,形成较大残余应力,因此必须对其进行中频感应加热,研究发现通过改变中频感应加热的相关参数可以很大程度改善该焊接区域的质量。导磁体在高频直缝焊接管的中频感应加热中具有聚磁的作用,但是导磁体在高频直缝焊接管的中频感应加热中的工作机理并不明确。本文在深入了解高频直缝焊接管中频感应加热的前提下,在ANSYS有限元仿真软件中对高频直缝焊接管的中频感应加热进行了数值模拟,分析了导磁体在高频直缝焊接管中频感应加热的工作机理,本文主要研究的内容有:在ANSYS软件中建立高频直缝焊接管的中频感应加热模型,并赋予相关材料属性;利用APDL语言实现基于物理环境法的磁-热“双循环”耦合计算,获得了焊缝处电磁场、温度场分布。研究了常用导磁体对高频直缝焊接管中频感应加热的影响,通过分析其产生的温度场以及电磁场,提出了导磁体的工作机理。设计出导磁体模型,分析各导磁体参数对高频直缝焊接管的中频感应加热的影响规律,并研究导磁体各参数对高频直缝焊接管的中频感应加热的“敏感性”,为高频直缝焊接管的中频感应加热的导磁体的设计提供了参考。设计不同导磁体作用下对高频直缝焊接管的测温试验方案,安装试验设备并开展测温试验,将实测数据和仿真数值加以对比,验证了所提出的导磁体的工作机理的正确性。
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