双金属复合管热连轧有限元模拟及极限减壁量确定

对不同减壁量下奥氏体不锈钢和碳钢的壁厚变化规律进行了研究和分析,提出了临界减壁率理论,即总减壁率小于临界点时,外层碳钢的减壁率比内层不锈钢大。当总减壁率达到临界点以上时,不锈钢的减壁率比碳钢大。因此,为了保证企业要求的不锈钢厚度,必须控制总减壁率。通过6机架热连轧有限元模拟验证了这一理论,在有限元模型中,当总减壁率达到53.8%,减壁量达到极限减壁量10.5 mm时,不锈钢壁厚达到产品要求的最小允许值3 mm。此外,通过对现场轧制获得的双金属复合管尺寸进行测量分析,得到在减壁量为11 mm、总减壁率为46.8%时,不锈钢壁厚实测值为3.25 mm,比理论值大0.2 mm。

双层卷焊管定径辊减壁区轧制压力及芯棒轴向力的研究(续)

用解析法求出了锥-柱形芯棒定径辊减壁区轧制压力、总轧制力及芯棒轴向力的计算公式。将计算结果与腰鼓形芯棒相应的结果进行了对比,从而发现了锥-柱形芯棒的优点,提出了提高锥-柱形芯棒使用稳定性的措施。

专减壁厚拔管拔制力的研究

根据专减壁厚拔管拔制过程的变形特点 ,从分析金属受力情况出发 ,提出了拔制力计算公式及力学参数的研究方法 ;并在实测数据的基础上 ,通过数学处理建立了模型 。

双层卷焊管定径辊减壁区轧制压力及芯棒轴向力的研究

用解析法求出了双层卷焊管定径辊减壁区的轧制压力及芯棒轴向力的解析式。理论值与实测值较相符,为管筒成型质量的在线控制提供了一个简单实用的数学模型。

电焊钢管实行减壁控轧试验分析

1.课题的提出为了合理地使用钢材,增加钢材收得率,根据GB3092——82标准对外径75.5±1％毫米,壁厚3.75±12 15％毫米的公差要求,我们采用3.50±0.25毫米供料,进行控制成型,控制焊接参数,控制飞锯切定尺长度,实行理论计重办法,取得良好的效果。

某电厂锅炉水冷壁管壁厚异常减薄原因

在某电厂水冷壁管的防磨、防爆检查过程中,发现大批量水冷壁管壁厚发生异常减薄现象。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对壁厚异常减薄原因进行分析。结果表明:水冷壁管向火侧管壁异常减薄的主要原因是向火侧管壁发生硫化物高温腐蚀,最终导致水冷壁管壁厚异常减薄。

薄壁管小弯曲半径数控弯曲壁厚减薄实验研究

外侧壁厚减薄是弯管成形中容易出现的加工缺陷之一,对于薄壁管小弯曲半径(R/D≤2)数控弯曲成形尤为严重。本文采用实验法,对该成形过程中弯曲段的壁厚减薄进行了深入研究,得到芯头个数、芯棒伸出量、弯曲角度、压块与管件摩擦条件、压块速度、相对弯曲半径、材料参数对壁厚减薄的影响规律。结果表明,合理增加压块与管件间的摩擦和压块速度,有助于控制壁厚减薄;1Cr18Ni9Ti管变形特点不同于LF2M管,后者更易出现拉裂缺陷。

数控弯管中芯棒对管壁厚减薄作用的有限元分析

通过对数控弯管过程的三维有限元模拟 ,获得了芯棒提前量、芯棒与管材间的间隙对管壁厚减薄的影响规律 :( 1)随着芯棒提前量的增大 ,管材壁厚减薄率增大。 ( 2 )当芯棒不提前时 ,随着管材与芯棒间间隙的增大 ,管材壁厚减薄率减小 ;当芯棒提前量在 0 .8E～ 1.2E范围时 ,随着管材与芯棒间间隙的增大 。

矩形波导管弯曲壁厚减薄特点分析

根据弯曲前后变形材料体积不变的原则,推导了波导管最大壁厚变化量的简化计算式,与实测数据对比证明壁厚简化计算式可对弯曲管材壁厚变化给出合理预测,能够满足生产需要。建立了波导管弯曲工艺分析模型,用有限元分析软件ANSYS对6063矩形波导管弯曲成形工艺过程进行数值分析,得出弯曲半径分别为100,80和40 mm情况下管材外侧壁厚减薄量分布曲线和弯曲半径为40 mm条件下弯曲角度不同管材外侧壁减薄量分布曲线,通过对计算曲线的分析确定了管材弯曲变形过渡区弥散分布于一个较大区域,这个区域的中性层长度约为管材侧面宽度的1. 4倍。通过分析弯曲半径为40 mm条件下弯曲角度不同管材外侧壁减薄量分布曲线,得出波导管小半径弯曲时变形过渡区可以达到30°范围。对实验管件进行了剖切测量,证实理论计算的壁厚减薄量与实测结果吻合很好,针对给定的波导管,弯曲半径为40 mm时,变形区宽度也与计算曲线描述的30°范围相符。

弯管壁厚减薄与材料特性关系的试验研究

在管材弯曲变形的系列研究中,为了分析导致弯管外侧壁厚减薄的各种影响因素,及材料机械性能对管材弯曲成形性及其各种成形缺陷产生的影响,进行了管材状态下的材料拉伸实验,其结果与同种材料的标准拉伸实验得到的性能参数相比,有一定差异.针对1C18Ni9Ti管材性能参数与部分弯曲实验结果进行的比较和定性分析表明,无论弯管外侧材料处于单向或双向不等拉伸状态,管壁厚减薄量都随材料的硬化指数和延伸率增大而增加,且随材料的屈强比增大而减小.

助推作用对大口径铝合金薄壁管数控弯曲壁厚减薄和回弹的影响

以有限元软件Dynaform为平台,建立了大口径薄壁管数控弯曲及回弹的有限元模型,分析了压块助推速度和压块与管子之间的摩擦系数对壁厚减薄和回弹角的影响规律。结果表明,压块与管子之间没有摩擦或者压块的助推速度为0.9、助推速度为1.0且压块和管子间摩擦系数为0.1的条件下,管子壁厚减薄超过航空标准中允许的最大减薄量0.4375mm。在压块的助推速度不变的条件下,压块与管子之间摩擦系数从0.1增加到0.3,能够有效地降低管外侧的壁厚减薄,但是回弹角也会明显增大。当压块与管子之间的摩擦系数为定值时,助推速度从1.0增加到1.2,对管外侧壁厚减薄的改善作用不大,回弹角没有明显变化。

薄壁圆管绕弯壁厚减薄数值模拟研究

薄壁圆管绕弯管材外部受拉应力作用使管材外侧壁厚减薄,影响弯管的强度和刚度.为确定管材弯曲过程中壁厚减薄的主要因素,采用有限元分析软件ABAQUS建立与实际相符的薄壁圆管绕弯模型,对不同的相对弯曲半径、壁厚以及管材与各个模具之间的间隙、摩擦系数进行分析.结果表明:随着相对弯曲半径、壁厚的增大弯管壁厚减薄率减小;弯管与各个模具之间的间隙越大,弯管外部壁厚减薄率越小;管材与模具之间的摩擦系数对弯管壁厚减薄率影响较小.

Ti75合金管数控加热弯曲壁厚减薄和截面畸变规律研究

为实现Ti75合金管材数控弯曲精确成形,提高其成形质量与产品合格率,需要对弯曲过程中的壁厚减薄与截面畸变进行有效控制。通过对现有数控弯管机进行模具改进,增加加热装置与控温系统,搭建了管材数控加热弯曲试验平台;基于该平台开展工艺试验,研究了加热温度、弯制速度和相对弯曲半径对Ti75合金管材数控加热弯曲过程中的壁厚减薄和截面畸变的影响,结果表明:在500~600℃时,随着加热温度升高,管材壁厚减薄率与截面畸变率显著降低;当弯制速度为1~3(°)·s^-1时,随着弯制速度增加,壁厚减薄率增加,截面畸变率略微增加;相对弯曲半径由2.0降低至1.5时,管材壁厚减薄率、截面畸变率在管件弯曲各阶段均显著增大。实际生产中应根据工况条件,尽量选择较大的弯曲半径。

工艺参数对21-6-9高强不锈钢管数控弯曲壁厚减薄影响的显著性分析

为实现21-6-9高强不锈钢管数控弯曲精确成形,提高其成形质量与成形极限,需要对弯曲过程中壁厚减薄进行有效控制。基于ABAQUS/Explicit有限元软件平台,建立了21-6-9高强不锈钢管数控弯曲三维弹塑性有限元模型,并对其可靠性进行了验证。通过有限元模拟和正交试验,研究了工艺参数对21-6-9高强不锈钢管数控弯曲壁厚减薄影响的显著性及规律。结果表明,影响壁厚减薄的显著性工艺参数依次为芯棒伸出量、管材与芯棒间隙、管材与防皱块摩擦因数、管材与芯棒摩擦因数、管材与压块摩擦因数和弯曲速度,其影响规律为:壁厚减薄率随着芯棒伸出量、管材与防皱块摩擦因数、管材与芯棒摩擦因数、管材与压块摩擦因数、弯曲速度的增大或管材与芯棒间隙的减小而增大。采用多元线性回归方法建立了最大壁厚减薄率与显著性工艺参数之间的回归预测模型,经对比验证,回归预测模型结果与正交试验结果之间的相对误差不超过5%。

波导管弯曲工艺参数对壁厚减薄量的影响

本文建立了波导管弯曲分析有限元分析模型,针对6063波导管计算了不同弯曲半径下过渡区域壁厚分布,利用稳定变形区壁厚简化计算公式,得到稳定变形壁厚与弯曲半径关系曲线。对给定波导管(内腔15.8 mm×7.9mm,壁厚1.0 mm)计算了不同弯曲角度下(ρ=40 mm)弯曲外侧壁厚分布,指出小半径弯曲过渡区域可以延伸到30°范围甚至更大。取90°弯曲件进行了壁厚计算值与实验值比较,除去两端10°内急剧变化段,壁厚减薄率误差小于2%。通过对比变形过渡区弧长,确定弯曲过渡区中性层弧长稳定在管材宽度B的1.2倍左右,并依此给出简化的壁厚计算公式。通过计算得出芯棒支撑范围应与过渡变形区范围一致,小半径弯曲时可达到30°角度范围。文中分析了顶推力、摩擦因数、芯棒支撑角度等对壁厚变化的影响规律,并给出了合理计算结果。这些分析计算对指导波导管弯曲研究和生产技术改进提供了重要依据。

某电厂锅炉水冷壁管减薄原因分析

某电厂锅炉螺旋段水冷壁吹灰器区域大量管子长时间运行后壁厚发生减薄,管子牌号为15CrMoG,规格为Φ38×7.3mm。本文对水冷壁样管进行了取样研究分析,主要工作内容为宏观检查、几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能检测、金相分析及扫描电子显微镜(SEM)分析。综合分析表明:水冷壁样管向火侧管壁减薄的主要原因是样管向火侧发生高温硫腐蚀,导致管子壁厚减薄。

微扰法测量管道壁减薄的分析及实验研究

将两端短路的金属管道内部视为谐振腔,管道壁减薄导致了腔体体积的变化,据此,可以利用谐振频率的偏移进行管道壁减薄的评价。基于谐振腔微扰理论,构建管道壁减薄的测量系统,采用单个同轴电缆实现管道内部微波的发射与接收,使用TM01模式电磁波以实现管道壁减薄的检测工作。针对上述过程,建立了检测系统的有限元模型,进行了减薄程度的参数化扫频计算,并搭建了相应的扫频测量系统,扫频获得了不同减薄程度下的谐振频率。对比有限元计算结果和测量数据可知:二者具有较高的吻合程度,且谐振频率的偏移随着管道壁减薄尺寸的增加而增大。因此,谐振腔微扰法可用于管道壁减薄的评估,是在役管道的一种有效无损检测方法。

核电厂二回路壁厚减薄管理信息交流平台软件的研发

核电厂二回路管道设备壁厚减薄造成的泄漏或破裂会严重威胁电厂的安全、可靠、经济运行。针对核电厂二回路汽水管道和承压设备壁厚减薄的突出问题,研发了国内首个结构化、标准化的"核电厂二回路壁厚减薄管理信息交流平台"。根据行业需求选择了B/S模式作为技术路线,详细地设计了系统的组成结构和各部分的功能。整个平台分为七个功能模块:经典案例模块、经验反馈模块、研究进展模块、法规导则模块、技术咨询模块、案例上传模块和资源共享模块。另外,平台还具备通用查询和汇总显示的能力。

椭圆封头冲压后壁厚减薄最大部位的探讨

封头为压力容器的主要受压元件，其中标准椭圆封头是应用最为广泛的封头形式，国内制造厂多数采用冲压成形法制造，但是不少人对椭圆封头在冲压过程中的壁厚减薄还存在认识误区。下面详细介绍。