INVESTIGATION INTO THE SPRINGBACK OF PIPE BENDING USING INDUCTION HEATING

Stresses and deformation states of pipe bending are investigated under loading or unloading with various pipe materials, size, bending radius and deformation temperature. A theorem of springback of large diameter pipe bending is presented. The experiments are carried out with pipe materials of 20, 10CrMo910 and 12Cr1MoV steel. Results of computations are in good agreement with experiments.

热处理对薄壁TA1焊管高频感应焊接接头显微组织和力学性能的影响

首先对壁厚0.4 mm的薄壁TA1焊管进行高频感应焊接,随后,在不同温度下对焊接接头进行5 min的热处理。利用光学显微镜和扫描电镜分析了热处理前后焊接接头的显微组织,并对焊接接头的力学性能进行了测试。结果表明:热处理使TA1焊管焊接接头的显微组织和力学性能发生显著变化,当热处理温度为600℃时,焊接接头发生了完全再结晶,晶粒细小,抗拉强度略有下降,塑性增强,拉伸断口呈典型的韧性断裂特征,这主要是针状马氏体消失和细晶强化所致。

中频热推弯管成形工艺及其CAD系统开发

介绍了作者关于中频热推弯管新工艺的研究成果及根据该成果研制的弯管工艺参数CAD系统。中频热推弯管工艺是现有各种弯管工艺中最为经济有效的一种。它采用中频感应加热 ,在牛角芯棒上连续推制成形的方法加工弯管 ,避免了传统弯管工艺成形时弯管凸边管壁受拉减薄。

换热器智能布管CAD系统的开发

为解决换热器布管设计过程中难度大、工作量大的问题,开发设计了换热器智能布管CAD系统,本文介绍了设计的程序结构、功能和特点,通过本系统进行布管,达到了布管速度快、精度高、运行稳定的目的。

小弯曲半径厚壁热揻弯管成形工艺数值模拟

针对小弯曲半径的大口径厚壁弯管成形问题,基于ABAQUS有限元模拟软件,利用Dflux子程序模拟温度场进行顺序热力耦合,对外径Φ426 mm、壁厚50 mm的钢管进行弯曲半径为2.5D的热揻弯管成形工艺过程模拟,对比了不同加热位置对弯管成形质量的影响,发现加热位置与转轴在同一平面时成形质量更高。同时,在一定参数范围内,以减薄率、增厚率、椭圆度和弯曲半径为指标,通过正交试验,结合综合评分法研究了线圈宽度、加热温度和推进速度对热揻弯管成形质量的影响。结果表明,综合得分指标随温度的升高而降低,随线圈宽度增加和推进速度加快而升高,并获取了最佳工艺参数为:线圈宽度40 mm、加热温度900℃、推进速度25 mm·min^(-1)。

输气管道工程热煨弯管标准编制和设计制造技术分析

回顾感应加热弯管标准编制的发展历程并介绍标准的重要内容,分析感应加热弯管外弧侧壁厚减薄率C计算公式的符号含义;分析感应加热弯管和钢板加热压制组焊弯管成形前后壁厚与应力变化,指出当前油气输送管道设计规范关于热煨弯管壁厚设计计算存在的分歧,提出变壁厚弯管和等壁厚弯管概念及其应力分布和壁厚计算方法;以ASME B31.3—2010《工艺管道》关于弯管壁厚计算公式的规定和感应加热弯管水压爆破试验启裂口位置实例予以佐证。建议相关设计规范对热煨弯管壁厚计算公式予以修改和完善。以热煨弯管应力分布状态和弯管强度条件下的危险位置为依据,提出双壁厚弯管概念和结构。

ZW系列弯管机床CAD系统的分析及设计

对中频弯管机床的计算机辅助设计系统进行了设计研究。介绍了所研制软件包的功能，综合分析了机床总体受力状态及有关参数间的制约关系，从而完成了机床总体及各部件的子程序模块设计。为满足中频弯管机系列化设计的需要，文中还涉及参数化图形库设计的内容。

热管测试设备高功率试验问题和解决措施

液态金属热管是热管冷却空间堆最为核心的传热元件,为了研究掌握液态金属热管启动性能和热传输性能,设计研制了液态金属热管测试设备。针对热管测试设备热传输功率不高的问题,探讨了感应电源输出功率、铁磁性辅助负载添加量、感应加热线圈软连接长度、冷凝器冷却剂流量、热管冷凝段与水冷凝器接触媒介、热管蒸发段绝热条件、感应加热线圈尺寸等多个因素的影响。结果表明,增加感应电源输出功率和铁磁性辅助负载添加量,可以显著提高热管蒸发段温度,通过在热管蒸发段与感应加热线圈的间隙填充绝热材料,可以显著降低加热线圈内部冷却水带走的热量,通过使用内径更小的感应加热线圈,可以使负载产生的热量显著增加。

导磁体对高频直缝焊接管中频感应加热影响研究

导磁体在中频感应加热中具有聚磁作用,可降低空气隙磁阻对励磁电动势的消耗,从而改善焊缝质量。为提高高频直缝焊接管性能,建立了中频感应加热磁-热耦合模型,结合测温试验研究了导磁体在中频感应加热中的影响规律。结果表明:增大导磁体宽度可显著增加进入焊缝区域的磁感线从而改变中频感应加热中磁场和温度场的分布,增大导磁体厚度可减少漏磁从而在一定程度上改善中频感应加热质量,增大导磁体角度将降低中频感应加热最高温度的同时可以减小管壁温差。该研究对导磁体在高频直缝焊接管中频感应加热中的应用具有理论指导作用,有助于推动高频直缝焊接管高质量发展。

小弯曲半径双金属冶金复合管热弯变形分析

针对X65+Inconel625双金属冶金复合弯管尤其是小弯曲半径容易出现耐蚀层开裂的问题,采用有限元方法进行热弯变形分析,确定弯制工艺并进行试制,对冶金复合弯管不同位置取样进行工艺评定试验,试验项目包括外观尺寸、无损探伤、堆焊层稀释率检、压塌/压扁试验、硬度试验、剪切试验、拉伸试验、冲击试验、金相检测、腐蚀试验堆焊层腐蚀试验,以及晶间腐蚀试验等,结果表明,冶金复合弯管力学性能优良、尺寸稳定、无缺陷,金相组织稳定,堆焊层防腐性能良好。

感应加热小半径金属弯管成型的机理研究

所分析的感应加热小半径金属弯管过程符合金属塑性大变形的成型机理，建立了压缩弯曲小半径弯管的形变模型，并用数值分析方法进行了计算。

L415M钢级感应加热弯管过渡区管体的组织性能研究

对L415M感应加热弯管的过渡区管体组织和性能进行了研究。结果表明:弯管过渡区组织以多边形铁素体为主,并有少量珠光体。弯管过渡区管体的组织导致其屈服强度、抗拉强度和硬度都低于弯曲段。由于弯管过渡区组织的变化,它的硬度值出现很高的分散。过渡区管体组织中的粒状贝氏体的消减导致了硬度值的减小,而珠光体含量的增多又使硬度值增大,最终形成硬度值在过渡区先减小后增大。

A335P92钢厚壁管局部感应加热温度场的数值模拟

利用有限元软件ANSYS建立规格为？586 mm×72 mm的A335P92钢厚壁管焊接接头感应加热的电磁-热耦合数值模型,通过开发自动热追踪算法程序计算并分析钢管焊接接头局部焊后热处理内外壁温差以及截面温度场分布。对模型进行验证后,进一步分析了加热宽度、线圈匝数、频率、内壁换热系数对管道局部焊后热处理温度场的影响规律。结果表明,感应加热具有明显的集肤效应,在居里点出现明显的温度波动;加热宽度（线圈布置宽度）大于600 mm时,改变线圈匝数（n=10～30）、电磁频率（H=1000～3000 Hz）对管道内外壁温差影响不明显;内壁换热系数是管道内外壁温差的关键影响因素。

中频感应加热清洗旧油管新技术的应用

在研究油田生产中旧油管清洗工艺流程现状的基础上 ,提出了感应加热清洗新工艺 ,其原理是将待清洗的油管从感应加热装置中通过 ,在感应电流的作用下 ,油管内外表面温度将迅速达到 30 0 5 0 0℃ ,从而使油污和蜡瞬间融化 ,然后用高速旋转的钢丝轮将油管内外壁的污垢剥离油管表面 ,并在一定压力的水流作用下 ,将油管冲洗干净。该工艺具有费用低、节能、高效、安全、环保、自动化程度高以及劳动强度低等优点。

基于非支配排序遗传算法的直缝焊管焊接工艺参数优化

高频感应焊接的机理研究十分复杂,影响到焊接钢管高频加热温度分布的工艺参数众多,且影响程度和影响规律不尽相同。本文在建立的高频焊管主要电磁工艺参数和目标函数的映射模型基础上,利用改进的非支配排序遗传算法对直缝焊管高频感应焊接参数进行优化。对优化得到的Pareto最优解集进行综合分析,最终确定了该工况下当开口角为6°、电流频率为218.39 k Hz、线圈到V点距离为255 mm时,所对应的优化目标值均较小,其所对应焊缝的焊接质量较好。本文的研究为进一步提高高频焊管的焊接质量提供了理论依据。

压缩弯曲小半径中频弯管工艺的研究

在分析了感应加热小半径弯管形变机理的基础上，提出了压缩弯曲的成型工艺，研制出了小半径中频弯管设备，并进行了大量的工艺试验和实验研究，取得了满意的结果。

管材弯曲加工新技术

论述了零半径弯曲、中频感应弯曲、热应力弯曲及激光弯曲成形等管材弯曲加工最新技术的原理、特点和工程应用。

感应加热清洗旧油管技术的应用

文章在研究油田旧油管的清洗工艺流程现状的基础上 ,提出了感应加热清洗新工艺。其原理是将待清洗的油管从感应加热装置中通过 ,在感应器的作用下 ,油管内外表面温度将迅速达到 30 0～ 5 0 0℃ ,从而使油污和蜡瞬间熔化 ,然后用高速旋转的钢丝轮将油管内外壁的污垢剥离油管表面 ,并在一定压力的水流作用下 ,将油管冲洗干净。该工艺具有费用低、节能、高效、安全、环保、自动化程度高以及劳动强度低等优点。

金属弯管的成型技术

金属管道中大量用到弯管。弯管的成型方法非常多,有凹槽轮滚压法、感应加热煨弯法、型模压弯法、逐步成型法、数控弯管法。弯管的材质也非常多,有黑色金属、有色金属,包括碳钢、合金钢、不锈钢、铜、铝、钛、锆、镍及其合金。不同材质、规格、批量的弯管根据其加工性、价格和加工费用可采用不同的成型方法。本文介绍了金属弯管的各种成型方法及其成型原理,比较彼此优缺点。合理地选择弯管成型方法可以提高产品质量,减少成本,提高生产效率,创造更好的社会经济效益。

给水大口径钢管内涂塑加工工艺中温度自动控制研究

给水涂塑钢管的加工设备自动化程度不高,特别是工艺中决定产品质量的重要因素温度长期得不到控制,致使产品质量得不到有效保障。为了提高涂塑钢管的质量同时节能环保,设计了涂塑设备温度自动控制系统,较好地解决了涂塑工艺中关键的温度控制问题。