本文關鍵詞：焊縫幾何尺寸及熱影響區(qū)軟化程度對管線鋼管承壓能力影響的研究

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【摘要】：埋弧焊以其自動化、高效和較高的焊接質量成為了制管過程中必不可少的焊接方法,應用埋弧焊焊接方法成型的雙面直縫埋弧焊管也廣泛應用于石油及天然氣輸送行業(yè)。針對其焊后焊接接頭的組織和力學性能的復雜性,以及管道實體模型實際承載條件下應力分布的不均勻性,本文在不考慮焊接殘余應力的基礎上,分析帶有焊接接頭的管道的承壓能力。本文應用ANSYS有限元軟件,對整條管道進行模擬,不僅節(jié)約了試驗成本,并與實際情況相結合,使整管在不同條件下成型后性能分析成為了可能,為工程實踐提供了更為準確的理論依據。本文首先考慮到焊接接頭結構上的復雜性,在忽略余高及焊趾傾角等尺寸條件,只研究熔寬和熔深對管道承壓能力及屈服位置的影響,最終得到合理的焊接接頭尺寸。進而通過調整焊接坡口尺寸及埋弧焊焊接工藝,得到預設模型的焊接接頭尺寸。其次,分析不同的焊接熱影響區(qū)軟化程度及焊縫強度對接頭性能的影響,同時,結合焊接接頭尺寸改變,觀察能否通過接頭尺寸的改變彌補強度帶來的損失。最終得到最優(yōu)的接頭強度配比和焊接接頭尺寸。最后,通過建立三維有限元模型,更加真實的模擬實際管道在承受內壓時的情況,其結果與二維模型相比較,從而驗證簡化模型對結果準確性的影響。經過一系列模擬,最終推斷出合理的焊接工藝,達到管道最佳焊縫熔深和熔寬,使接頭達到最佳承載能力,并能預測失效首先發(fā)生的位置。并且,分析不同焊接接頭強度和熱影響區(qū)軟化程度,對接頭承載能力的影響,為焊接前期選材及焊接坡口選擇起到指導作用。同時,應用三維模型驗證了在壓力不是過高的情況下二維模型的準確性。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG445;TE973.3

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本文編號：1266299