【摘 要】
:
随着陆地资源的日益枯竭,海洋资源的探索已经成为科技创新和能源开发的重要领域,我国拥有丰富的海洋资源,但开发和利用还处于早中期阶段。厚壁埋弧焊管作为海洋油气资源运输管道,其焊缝处残余应力的分布不仅影响着埋弧焊管的使用寿命,同时也将成为深海资源开发运输的安全隐患。在对埋弧焊管热处理时,若只针对焊缝区域进行感应加热,焊缝处热量的瞬间大量输入,就会产生难以控制温度分布,焊缝处周向温度梯度偏大,导致残余应力
论文部分内容阅读
随着陆地资源的日益枯竭,海洋资源的探索已经成为科技创新和能源开发的重要领域,我国拥有丰富的海洋资源,但开发和利用还处于早中期阶段。厚壁埋弧焊管作为海洋油气资源运输管道,其焊缝处残余应力的分布不仅影响着埋弧焊管的使用寿命,同时也将成为深海资源开发运输的安全隐患。在对埋弧焊管热处理时,若只针对焊缝区域进行感应加热,焊缝处热量的瞬间大量输入,就会产生难以控制温度分布,焊缝处周向温度梯度偏大,导致残余应力较为集中的问题。本文针对以上问题采用脉冲电流辅助动态中频热处理的工艺方法,以降低焊缝处周向温差和残余应力,通过建立ANSYS有限元模型并进行相关实验验证,探究脉冲电流辅助埋弧焊管动态中频热处理工艺方法对埋弧焊管温度场和应力场的影响。本文主要内容包括:根据感应加热和脉冲电流的特点,考虑到线圈与埋弧焊管之间的相互运动,利用ANSYS有限元软件提出了动态四坐标系联合仿真建模法,建立运动-电磁-热-应力多场耦合模型,得到脉冲电流辅助动态中频热处理温度场,并以埋弧焊管上下表面周向温差为指标,探究脉冲电流对温度场的影响。探究不同参数下脉冲电流辅助动态中频热处理的过程。主要探究参数包括感应加热电参数,脉冲电流参数和线圈位置参数对埋弧焊管温度场的影响。研究脉冲电流辅助动态中频热处理后应力场的变化,探究脉冲电流参数对残余应力的影响,并分析了线圈位置参数变化对残余应力峰值的影响。利用实验室感应加热装置和脉冲电流施加装置对脉冲电流辅助动态中频热处理进行实验验证,并分别进行测温实验和应力实验,将得到的实验数据与模拟数据进行对比分析,验证脉冲电流辅助动态中频热处理工艺方法的可行性。
其他文献
在轻量化的背景下,高强铝合金以其密度小、比强度高、韧性强等特点,在航空、航天、汽车、船舶等领域已大量应用。然而,高强铝板存在塑性差、变形回弹显著的成形问题,特别是对于大平面、小曲率板件,或复杂型面板材,其回弹预测方法、精度均是实际工程中面临的主要问题。有限元方法是板材成形应力应变分析和回弹预测的主要方法,其准确预测的关键在于能否准确描述板材弯曲成形的应力分布以及板材回弹中的非线性弹性问题。针对此问
钛合金型材弯曲件在航空航天等领域应用较多,主要采用热拉弯成形工艺进行生产。热拉弯机是钛合金型材弯曲件生产的主要装备,本文分析了热拉弯机工作原理,提出了热拉弯机模块化设计方法,进行了热拉弯机的拉伸弯曲机构分析和拉弯件型线方程的求解,对热拉弯机的关键零部件进行了结构设计和热分析研究工作。论文主要研究内容如下:(1)分析热拉弯机的结构与工作原理,对热拉弯机进行总体方案设计,主要包括热拉弯机的技术参数要求
多年的发展证明了轧制方法在层状复合制备中的明显优势,因此在轧制复合上的深入研究依然是有充分而重要的工程和理论意义的。本文通过实验研究和软件模拟相结合的方法,研究了轧制速度对铜/铝复合板结合强度的影响。室温轧制时:压下率不变,轧制速度快,轧制时变形热损失的量少;轧制速度慢,轧制时变形热损失的量多,所以轧制速度不仅影响轧制时间,而且也会影响轧制温度;同时,轧制速度的不同还会影响铜/铝复合板的变形速率,
表面纳米化技术旨在通过制备纳米结构表层,大幅度提升材料表面的强度、硬度等力学性能,并优化材料的表面活性以及化学热处理性能。迄今,科学家开发了多种表面纳米化技术,其中塑性变形法因工艺简单、成本低廉、表层和基体间不存在结构和成分的突变等特点成为研究热点,但是,表面塑性变形往往会降低表面质量,比如,导致表面粗糙度升高、出现微裂纹等,对实际服役不利,也因此影响对纳米结构表层性能的正确评价。因此,本研究以奥
顺应极端环境下船舶海工装备材料用钢需求,本课题着眼于如何减薄复合板真空涂覆夹层的技术难点,以2205/Fe-Co-Ni/EH40不锈钢复合板为研究对象,将研究铁钴镍合金熔体层间涂覆能力作为切入点,以不锈钢复合板洁净结合界面制备为落脚点,探索不同合金配比下夹层的涂覆机制,并据此制定夹层涂覆方案,通过夹层涂覆成型、复合板成形及表征技术探究涂覆所得不锈钢复合板坯对复合板结合界面的影响。基于流体力学控制定
铝合金以其较低的密度、高比强度和优异的耐腐蚀性而广泛应用于航空航天、交通、建筑和海洋工程等领域。双辊铸轧作为一种绿色、低成本的新型短流程工艺,已应用在铝带工业生产领域。目前工业生产中,钢辊套最大铸轧速度仅为1.5m/min,难以与下游轧机生产能力匹配,严重制约了铝带的生产效率。如何提高铸轧速度已经成为了铝带生产行业迫切需要解决的问题。双辊铸轧成套设备的冷却能力决定了铝液凝固速率,在钢辊套及其内部冷
为有效获取中小城市公交乘客出行信息,挖掘其出行特征,基于公交乘客IC卡数据、稀疏GPS数据和公交站点位置信息等数据,提出一种公交乘客上下车站点推算方法。首先,通过内插法补齐稀疏GPS数据并与公交站点经纬度匹配获得车辆到站时刻,进而匹配乘客的IC卡刷卡时刻,识别乘客上车站点;然后,根据出行链理论划分不同公交出行链,结合乘客出行假设和公交站点特征简化推算过程,获得不同乘客类型公交出行链的下车站点;最后
天然气是我国重要的战略性资源。近几年,天然气无缝管道逐步向着大口径、大壁厚、高钢级趋势发展。为了满足天然气管道长距离、高质量的输送要求,高纲级管线钢的研发与应用势在必行。目前我国X80钢级的无缝钢管生产和应用尚处于起步阶段,斜轧穿孔是生产无缝钢管最重要的工序之一。目前斜轧穿孔过程中的工艺参数调整往往要依据经验,论文以某公司最新研发的X80管线钢为基础,针对该公司所提出的管坯参数为Φ1000mm×3
TP304不锈钢毛细管,因其自身具备良好的低温强度、耐腐蚀性、表面光整度、热加工性而广泛应用于医疗器械、微型元器件等领域,企业生产为满足大批量、高效率的特点往往采取冷拉伸工艺,然而在毛细管塑性拉伸过程中,由于微观尺寸各向异性、加工硬化等特点,极易在冷拉伸的过程中出现如:应力集中产生断裂、表面褶皱、损伤等不利因素,而在拉伸过程中通入适当参数的脉冲电流可以有效改善毛细管的塑性变形,促进微观状态下的位错
在大型零部件、装配精度要求高、中等批量的装配工况条件下,如飞机、动车的零部件的装配,由于装配空间狭窄,检测装置无法测量到装配点,导致自动化、智能化装配无法实现。针对这一情况,本文提出了一种六自由度高精度智能装配设备原型方案,该方案采用间接测量方法实现对装配点检测,并根据该方案设计一款智能装配示范平台,研发控制系统模型,并通过试验验证集成控制功能的可行性。主要研究内容包括:(1)提出一种间接测量方法