X65管线厚板控冷过程的热力耦合计算与翘曲分析

来源 :中北大学学报(自然科学版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:dragon1788
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通过开发线性混合热膨胀模型、拓展Avrami相变动力学模型和应用Leblond相变诱导塑性(TRIP)模型建立了热力耦合有限元模型,考虑了热膨胀、相变膨胀、相变诱导塑性.用该模型定量分析了X65管线厚板控制冷却时相变潜热、TRIP效应对温度、残余应力的影响,研究了3种控冷工艺下材料的翘曲.结果表明:在层流冷却系数为1 mW/(mm2·K)的上下对称控冷时,相变期间潜热减缓心部冷速达52.3%,潜热和TRIP效应分别产生峰值为119MPa,-91MPa和87MPa,-60MPa的应力以减小整体残余应力;上表面层流冷却系数由1 mW/(mm2·K)分别增至2 mW/(mm2·K),3 mW/(mm2·K)后,上表面和心部的温差由107 C分别增至192 C,253 C,该侧残余拉应力的峰值由338MPa减至150MPa,翘曲量由0分别增至0.05×10-3,1.7×10-3.
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