本文選題：復(fù)合管件 + 熱處理��； 參考：《揚(yáng)州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鎳/L360鋼雙金屬復(fù)合管以其卓越的耐腐蝕性能、力學(xué)性能和加工性能正逐漸成為高含CO2、Cl-和H2S、高溫、高壓等惡劣油氣田環(huán)境中管線運(yùn)輸?shù)闹匾x擇之一。但時(shí)至今日,對其材料性能和成型規(guī)律尚缺乏較為科學(xué)、系統(tǒng)的研究。本文采用理論與試驗(yàn)相結(jié)合的方法,比較了不同熱處理工藝對管材力學(xué)性能的影響,并通過有限元模擬的方法確定了復(fù)合管液壓脹形的工藝參數(shù)匹配,成功制備出了滿足使用要求的大口徑鎳/L360鋼雙金屬復(fù)合三通管。針對不同熱處理工藝對材料性能的影響,采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)以及維氏硬度計(jì)、萬能試驗(yàn)機(jī)等分析試樣顯微組織和力學(xué)性能變化,進(jìn)行最佳熱處理工藝的選擇。結(jié)果表明:采用940℃固溶水冷+520℃回火處理工藝的試樣L360鋼部分顯微組織向回火索氏體轉(zhuǎn)變完全,鎳基部分固溶強(qiáng)化作用明顯,晶間腐蝕敏感度降低,雙金屬界面結(jié)合性能最好。利用有限元軟件ABAQUS對鎳/L360鋼復(fù)合三通管的液壓脹形進(jìn)行模擬,分析了不同軸向進(jìn)給量、內(nèi)壓力及加載路徑對管件壁厚分布與成型極限的影響。結(jié)果表明:在內(nèi)壓力100MPa,雙線性加載路徑,摩擦系數(shù)0.06的工藝條件下,脹形效果最佳,支管高度在軸向進(jìn)給量為32mm時(shí)達(dá)到最大,支管脹形高度為47.39mm;當(dāng)軸向進(jìn)給量達(dá)到32.7mm時(shí),外管首先發(fā)生失效。以仿真獲得的冷擠壓工藝參數(shù)為依據(jù),設(shè)置三通管940℃退火熱成型的工藝參數(shù),成功制備大口徑鎳/L360鋼復(fù)合三通管。其支管脹形高度約80mm,最大減薄率≤12%,觀察無明顯開裂與雙金屬界面分離,滿足實(shí)際使用需求。
[Abstract]:With its excellent corrosion resistance, mechanical properties and processing properties, nickel /L360 steel bimetallic composite pipes are becoming one of the most important options for pipeline transportation in the environment of high CO2, Cl- and H2S, high temperature, high pressure and other bad oil and gas fields. But today, the material properties and molding rules are still lack of scientific and systematic research. The influence of different heat treatment processes on the mechanical properties of the pipe is compared with the experimental method, and the process parameters matching of the hydraulic bulging of the composite pipe is determined by the finite element method. The double metal duplex three pipe with large diameter nickel /L360 steel is successfully prepared. The effect of optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), Vivtorinox hardness tester and universal testing machine were used to analyze the microstructure and mechanical properties of the samples. The optimum heat treatment process was selected. The results showed that the microstructure of L360 steel in the sample of 940 C solution cooling +520 C tempering process was turned to the tempered Soxhlet. The nickel base partial solid solution strengthening effect is obvious, the intergranular corrosion sensitivity decreases and the bimetallic interface bonding performance is the best. The hydraulic expansion of the nickel /L360 steel composite three pipe is simulated by the finite element software ABAQUS, and the influence of the different axial feed, internal pressure and loading path on the wall thickness distribution and forming limit of the pipe fittings is analyzed. The results show that under the internal pressure 100MPa, the bilinear loading path and the friction coefficient of 0.06, the bulging effect is the best, the height of the branch pipe reaches the maximum when the axial feed is 32mm and the tube bulging height is 47.39mm. When the axial feed is reached to 32.7mm, the outer tube is first invalid. The simulation results are based on the cold extrusion process parameters. The process parameters of annealing and thermoforming of three pipe at 940 C were successfully prepared. The large diameter nickel /L360 steel composite three pipe was successfully prepared. The bulging height of the branch tube was about 80mm and the maximum thinning rate was less than 12%. There was no apparent cracking and the separation of the bimetal interface.
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG306;TG166.7

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本文編號：2038728