热熔焊接工艺参数对聚乙烯燃气管道焊接残余应力的影响

高密度聚乙烯(PE-HD)管道具有韧性高、抗腐蚀等优点,广泛应用于输水输气、核工业和氢能等领域。受加工工艺和焊接技术的限制,PE-HD管道系统存在生产残余应力和焊接残余应力。残余应力的存在,会加速管道内部裂纹的萌生和扩展,显著降低了管道的使用寿命。因此,研究残余应力对准确评价PE-HD管道可靠性具有重要意义。分别采用开口圆环法和盲孔法测得了PE-HD管基材和热熔接头的环向残余应力,并基于弹塑性本构建立了温度-位移耦合的热熔焊接有限元模型,探究了热熔焊接接头残余应力的分布及焊接工艺参数对温度场和残余应力的影响。结果表明:盲孔法和开口圆环法测量结果近似相等;与传统的黏弹性模型相比,建立的弹塑性热熔焊接有限元模型计算结果更接近实验测量值;熔融层厚度随焊接温度和加热时间的增加而增大,延长加热时间可导致热熔接头长度增加;焊缝和熔合区的残余应力为拉应力,且内壁的拉应力大于外壁的拉应力,距离焊缝5 mm处残余应力由拉应力转变为压应力,焊接温度升高和加热时间延长会使残余应力数值增大。

危化品罐车自封堵式安全截断阀设计与分析

为有效应对危化品罐车传统阀门重要部件容易受损致使危化品泄漏风险升高这一问题,文章以液化天然气为例,使用A351CF8M、A182F316及A479304等不锈钢材料,设计出一款设置于罐体内部的自封堵式安全截断阀。利用多项公式对阀体壁厚、阀座壁厚、密封面比压及密封面接触应力进行验证计算,采用SoildWorks软件构建阀座与球形阀芯的3D模型,并对此3D模型进行有限元分析。分析结果显示,3D模型阀座最大应力低于304材料最大屈服应力,最大位移值与最大应力值较小,实际观察中几乎察觉不到,安全性与可靠性较高。

变频器调速系统在大吨位起重机中的应用

变频调速在起重机中的应用故障。

热熔焊接工艺参数对聚乙烯管道力学性能的影响

聚乙烯(PE)管道在天然气运输中应用广泛,热熔焊接是连接PE管道的主要方式之一,焊接工艺参数影响热熔接头以及管道整体的性能。文章以焊接温度、加热时间和焊接压力等工艺参数作为主要影响因素,设计正交试验,制备不同的热熔接头拉伸试样,对比分析其抗拉性能。通过数值模拟得到带卷边热熔接头拉伸试样的本构模型。结果表明:焊接温度、加热时间和焊接压力使PE管道的抗拉性能先增高后降低,焊接温度和加热时间对热熔接头的抗拉性能影响显著。PE管道热熔接头的抗拉性能比基材好。载荷-位移曲线与实验曲线较吻合。基于有限元分析和Kwon聚合物本构模型可得到PE管道热熔焊接接头准确的本构关系。