钢管筒节段高精度加工制造技术研究

针对传统钢管筒节加工制作校圆工作量大,且易形成桃心型圆的难题,提出了钢板在卷板前将筒节钢板纵缝两侧预压制成圆弧状,并通过特制弧形样板校圆等一系列措施,形成成套钢管筒节段高精度加工制造工艺。最后,以乐望红水河特大桥主跨528 m钢管混凝土拱桥的拱肋筒节段加工制作为工程依托,将该技术应用于工程实践,实践结果表明:该技术能显著提高拱肋的加工精度和校圆效率。

75MN筒节轧机电气控制系统研究与应用

筒节轧机采用轧制方式加工大型筒节,较传统锻造方式,提高了生产效率,大大降低了筒节原材料的消耗。根据筒节轧机设备及工艺需要采用传动及自动化两级控制系统的设计方案。筒节轧机的主传动选用中压交直交变频器,基础自动化系统的控制器采用PLC,现场总线选用PROFIBUS-DP现场总线。设置一套HMI监控系统用于完成筒节轧机运行状况的监视、参数设定、轧制程序输入、IO信号状态显示、故障分析及故障报警信息显示及记录。筒节轧机电气控制系统完成了主传动控制、筒节上料卸料控制、抱辊力控及同步控制、筒节跑偏控制、筒节矫圆控制及筒节轧制控制等控制功能,为筒节轧机的正常运行提供了强有力的保障。

风电塔筒筒节吊装转运过程临时焊缝强度研究

风电塔筒筒节在卷圆机上卷制后,由于空间受限仅能在卷制钢板对接接口的内侧两边焊接临时焊缝,然后吊装转运到滚轮架上进行正式焊接。在吊装转运过程中临时焊缝经常出现断裂的情况,临时焊缝断裂可导致筒节母材受损,且存在较大安全隐患。针对这种情况,文中采用有限元法对吊装过程中的无焊缝筒节进行受力分析,通过分析得知筒节相对过圆心垂直面不同角度位置受力不同,在角度为33°、130°、-33°、-130°时应力最小约为0 MPa。另外,将临时焊缝放置于应力最小位置,分析筒节不同直径、不同厚度以及不同筒长对临时焊缝处应力的影响,临时焊缝处等效应力随筒节直径增大而增大,随厚度减小先减小而后增大,随筒节长度变化不大。

感应加热与传统加热模式大型筒节加热效果研究

目前大型筒节加热采用台车式电阻炉,能耗大、效率低下,设计一种可调式矩形线圈感应加热方式,研究矩形线圈感应加热方式与传统的电阻炉加热方式和螺旋线圈感应加热方式下大型筒节正火加热过程的温度场和热应力,研究结果表明:采用电阻炉加热时,筒节的温度场分布较均匀,但总加热时间较长,需31.4 h达到正火温度940℃;采用螺旋形线圈感应加热时,总加热时间约为19.3 h,相对电阻炉其加热效率有了大幅度的提升,但加热过程中,筒节内外表面的温差更大,开裂风险更高;采用矩形线圈感应器加热时,在均温段筒节内外表面均分布涡电流和加热功率高于螺旋形线圈感应器,其加热效率得到进一步提高,总加热时间约为9.2 h。筒节的整体加热效果较好,热应力也在筒节材料的承受范围之内。

考虑非均匀应力分布的大型筒节轧制力计算模型

为了准确计算筒节轧制力,建立一种基于切块法的考虑筒节不均匀应力分布的轧制力计算模型。根据轧制过程中筒节和轧辊的几何关系,精确计算筒节内外表面的接触弧长;根据筒节非对称轧制条件,考虑非均匀分布的张应力和切应力,建立筒节轧制变形区(前滑区、搓轧区和后滑区)的力平衡微分方程;基于有限元软件Marc研究大型筒节轧制的轧透性条件。对某厂3 700 mm筒节轧机典型产品进行仿真,结果表明模型计算结果与实测结果误差小于10%,满足工业应用要求;为了满足轧制过程稳定性和异步轧制条件,筒节轧制压下量Δh>20 mm,上下轧辊速比1<v2/v1<1.02;上下轧辊速比对平均切应力影响较大,压下量对平均切应力的影响较小。

大型筒节轧制成形热力耦合模拟和工艺分析

与传统自由锻相比,大型筒节轧制成形是一种先进高效的生产工艺,具有短流程、节能节材等优点。本文采用基于热模拟实验的筒节材料流变应力模型,通过有限元热力耦合数值模拟,研究了大型筒节轧制过程的金属变形和温度演变规律,分析了轧制工艺参数对金属变形的影响,为优化轧制工艺,预测和控制成形质量提供了依据。

考虑锥向金属流动的大型锥形筒节轧制力计算模型

由于大型锥形筒节存在锥度,考虑金属沿锥向的流动,首先采用微分分层计算法和切块法建立了大型锥形筒节轧制力力学模型;然后基于ABAQUS有限元软件,建立了大型锥形筒节轧制过程仿真模型。模型计算结果和有限元仿真结果表明:力学模型计算轧制力与有限元计算总轧制力的相对误差在20%以内。对比分析了力学模型和有限元模拟计算单位轧制力的分布。通过分析芯辊和外辊的转速比,得出了所建力学模型的稳定轧制的适用范围。

焊接顺序对筒节焊接质量的影响

运用有限元模拟分析方法,通过改变筒节焊接顺序来研究筒节焊接变形和残余应力的分布规律。结果表明,焊接顺序改变对温度场影响不大,但对筒节焊接之后的变形量和残余应力有一定影响,尤其是焊接变形量和焊缝横向残余应力变化较大,将给筒节后续加工带来困难。根据分析结果,选定了合理的筒节焊接顺序。

大型焊接筒节切削刀具的振动特性

为了研究大型焊接筒节切削过程中刀具的振动特性,首先,对切削振动的产生机理进行分析,建立大型焊接筒节切削过程动力学模型;然后,通过参照实际生产加工条件进行切削振动模拟实验,结合模型变化规律修正法对振动模型进行修正,从而验证模型在实际应用中对切削振动预测的可行性与精度保持性;最后,确定大型焊接筒节切削振动产生的临界条件,为进一步研究大型结构不稳定零件加工过程的振动规律提供理论支撑。

2.25Cr1Mo0.25V大型筒节喷淋冷却仿真和实验研究

提出了大型筒节轧后喷淋冷却方法,并设计了喷淋冷却装置;基于ABAQUS软件对大型筒节轧后喷淋冷却过程进行温度场模拟,结果表明喷淋冷却后筒节表面和心部温差小、温度场分布均匀,喷淋冷却筒节平均冷速可达到10℃·s^(-1)。实验研究了筒节材料2.25Cr1Mo0.25V钢的动态CCT曲线和不同形变-冷却工艺下筒节的微观组织,结果表明当平均冷速为10℃·s^(-1)时,冷却后组织主要为贝氏体组织,且随着变形温度的降低,贝氏体的条束状组织特征越明显,增加变形时的形变量,组织中条片状结构含量增多,相应的晶界逐渐明显。

超大筒节锻造工艺的优化

通过设计辅助工具方法及简化锻造工序对原有超大筒节锻件工艺进行改进,将原来锻造6火次出成品的锻造工艺改为4火次出成品,在确保产品质量的同时,有效的降低锻造生产成本,提高锻造生产效率。

大型锻造件筒节切削加工性及提高切削效率措施

大型筒节零件的粗加工难度极大,文中主要介绍目前国内大型筒节切削加工的特点,通过对加工难点的分析,提出提高大型筒节粗加工效率的有效措施,对筒节重型车削加工的实际生产具有借鉴作用。

薄膜蒸发器筒节整体夹套封口环应力分析及其改进设计

根据对流传热数值模拟结果 ,建立了薄膜蒸发器筒节整体夹套结构的有限元计算模型 ,利用有限单元法进行了结构的应力分析和强度计算。计算结果为 :当不考虑温度载荷时 ,结构是安全的 ;当考虑温度载荷时 ,结构肯定是欠安全的。对此又进行了改进结构设计和相应的强度计算 。

辅助托架在大直径筒节卷制中的应用

分析了大直径筒节卷制过程中易产生折弯的原因 ,介绍了辅助托架的结构及其应用 。

大型筒节升梯式临界区正火热处理工艺

针对加氢反应器大型筒节经轧制成型后心部易出现混晶和粗晶组织和当前等温式正火工艺热处理周期长、能源消耗大两大问题,提出升梯式正火热处理方案,并与传统的等温式正火热处理制度下组织和力学性能进行对比。研究结果表明:升梯式临界区高温侧正火对降低混晶度的效果优于等温式正火的效果,其热处理后平均晶粒粒径为31μm;升梯式临界区高温侧正火热处理后在晶界处析出部分渗碳体,对晶界起到钉扎强化作用,晶粒内部渗碳体球化和均匀化效果好;经升梯式正火热处理后材料的屈服强度、抗拉强度和-30℃夏比冲击吸收功分别为655 MPa,729 MPa和162 J,其低温冲击断口塑性脊数量明显,综合力学性能与等温式正火的相当;与等温式正火工艺相比,升梯式临界区高温侧正火热处理工艺可将正火保温时间缩短30%,正火加热温度降低,大大降低了能源消耗。

压力容器封头与筒节组装错边量的控制

在压力容器制造中,封头(椭圆形或球形)与筒节组对时经常发生错边现象,其原因是多办面的。本文就如何提高封头和筒节的制造质量,保证二者组对的错边量在允许的范围内作了探讨。 1 筒节制造的要求 1.1 为保证下料准确,计算筒节展开长度时,要考虑钢板的实际厚度(测量出钢板的尺寸偏差)。 1.2 如先压制封头,可根据封头的实际周长(但不允许超标) 计算筒节的下料尺寸。 1.3 按JB741-80标准制造筒节,筒节端部的压头和筒节的滚圆要符合样板要求。 1.4 筒节纵缝的焊接要采取防变形措施。 2 封头制造的要求 2.1 热压整体封头(采取胎具热压成形) 2.1.1 封头胎具的设计胎具的几何尺寸必须考虑热压后收缩量。

热高压分离器筒节黑皮修复方案的选择

加氢设备制造过程中,经常遇到受压元件表面大面积锻造黑皮的现象,但是能够修复回用的事例未见报导。本文探讨了热高分黑皮筒节修复回用的三种典型方案,介绍了现场修复的关键工序和要点,对今后类似质量问题的处理有一定的借鉴作用。

浮选柱筒节法兰的力学分析与设计

本文对浮选柱筒节法兰进行了系统的受力分析、相应的强度计算和包括垫片、螺栓等在内的密封设计，可供选煤厂类似的钢制煤泥水箱、深锥浓缩机。

锅炉汽包捲制筒节的制造工艺研究

根据锅炉汽包捲制筒节的制造工艺顺序,详细论述了筒节的划线、气割、捲制、纵缝的组装和焊接、校圆及热处理等工序,指出了每步工序的关键技术和经验数据,为相似锅炉汽包捲制筒节的制造工艺提供了可以借鉴的方法。

减小厚板筒节棱角度的工艺方法

0前言风力发电具有清洁、环境效益好、可再生、永不枯竭、基建周期短、占地少、投资小、装机规模灵活、技术相对成熟、自动控制水平高、运行管理人员少等优点。近几年来，风力发电产业的发展速度非常快，单台风力发电机组的发电功率越来越大，机组塔架高度也越来越高，从而导致塔架简节的厚度也越来越厚，这就对风力发电机塔架的制造提出了更严格的要求。