本文關(guān)鍵詞：考慮高頻感應(yīng)焊接的焊管排輥成型全過(guò)程數(shù)值模擬

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【摘要】：以HFW660焊管機(jī)組為研究對(duì)象,圍繞直徑為508mm的X60焊管的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行研究。首先,通過(guò)分析HFW660排輥成型機(jī)組的設(shè)備及工藝參數(shù),建立焊接前HFW660機(jī)組排輥成型的有限元模型,對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證;接著建立焊接段焊接過(guò)程的有限元模型,得到整個(gè)排輥成型過(guò)程的仿真模型;最后對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析和探究。結(jié)果表明,在排輥成型過(guò)程中,帶鋼邊部和底部的等效塑性應(yīng)變最大,其中邊部等效塑性應(yīng)變大于底部的,此外邊部和底部等效塑性應(yīng)變?cè)龇^大的是彎邊輥處、線成型段第一內(nèi)輥處和精成型段處,其余部分平滑上升。對(duì)焊前管型效果、邊緣形態(tài)及V形角分析表明,精成型出來(lái)后管型效果良好,外觀無(wú)明顯缺陷產(chǎn)生,兩邊邊緣近似呈現(xiàn)I型,是焊前較為理想的邊緣形態(tài),通過(guò)計(jì)算得到V形角大小大概在3.1o左右,屬于合理范圍;對(duì)焊接過(guò)程不同時(shí)刻的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)焊管表面熱影響區(qū)隨著熱源的移動(dòng)均勻地沿周向和軸向推動(dòng),并且靠近熔池區(qū)域的熱影響區(qū)較寬,遠(yuǎn)離熔池的地方逐漸收窄,分析焊管上表面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的熱循環(huán)曲線可知離焊縫2~5mm間屬于過(guò)熱區(qū)域,符合實(shí)際生產(chǎn),對(duì)焊后冷卻至11s時(shí)的等效應(yīng)力進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn),焊縫處厚度中心區(qū)域及過(guò)熱區(qū)域應(yīng)力較大,部分在375MPa左右,焊后去除殘余應(yīng)力時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注。
【關(guān)鍵詞】：HFW焊管 排輥成型 應(yīng)變 應(yīng)力場(chǎng) 溫度場(chǎng)
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 直縫焊管的成型技術(shù)及特點(diǎn)10-14
• 1.2.1 成型段的成型技術(shù)及特點(diǎn)10-13
• 1.2.2 焊接段的高頻焊接技術(shù)及特點(diǎn)13-14
• 1.3 直縫焊管成型的研究方法14-16
• 1.3.1 成型段的研究方法14-15
• 1.3.2 焊接段的研究方法15-16
• 1.4 直縫焊管排輥成型的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 本文研究方法及創(chuàng)新之處17
• 1.6 本章小結(jié)17-18
• 第2章 HFW焊管成型理論及軟件介紹18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 板帶變形的基本理論18-21
• 2.2.1 應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)方程18-19
• 2.2.2 增量有限元格式19-20
• 2.2.3 Mises屈服準(zhǔn)則20-21
• 2.3 焊接過(guò)程中的基本理論21-26
• 2.3.1 熱分析類型21-22
• 2.3.2 焊接熱傳遞的基本方式22-23
• 2.3.3 焊接過(guò)程控制方程23-26
• 2.4 本研究中所使用的商業(yè)軟件說(shuō)明26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 HFW660焊管成型參數(shù)及機(jī)組28-33
• 3.1 HFW焊管生產(chǎn)流程28
• 3.2 焊管成型理論與工藝參數(shù)28-29
• 3.2.1 輥花設(shè)計(jì)28
• 3.2.2 成型底線的確定28-29
• 3.2.3 焊接參數(shù)29
• 3.3 HFW660排輥成型機(jī)組介紹29-32
• 3.3.1 HFW660排輥成型機(jī)組模型29-30
• 3.3.2 HFW660排輥機(jī)組各部分介紹30-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 HFW660焊管成型段仿真研究33-45
• 4.1 拉伸試驗(yàn)33-34
• 4.2 有限元模型的建立34-36
• 4.2.1 幾何模型34-35
• 4.2.2 模型屬性的設(shè)定35
• 4.2.3 自由度的設(shè)定35
• 4.2.4 網(wǎng)格設(shè)置35-36
• 4.3 仿真結(jié)果的驗(yàn)證36-38
• 4.4 仿真結(jié)果分析38-44
• 4.4.1 待焊管坯等效塑性應(yīng)變分析38-40
• 4.4.2 待焊管坯邊部縱向應(yīng)變分析40-41
• 4.4.3 焊前管型及邊緣形態(tài)分析41-43
• 4.4.4 V形角的計(jì)算43-44
• 4.5 本章小結(jié)44-45
• 第5章 HFW660焊管焊接段仿真研究45-57
• 5.1 測(cè)溫試驗(yàn)45-46
• 5.2 有限元模型的建立46-49
• 5.2.1 實(shí)體模型的建立46-47
• 5.2.2 材料的熱物性47
• 5.2.3 單元的選擇47
• 5.2.4 網(wǎng)格的劃分47-48
• 5.2.5 時(shí)間步長(zhǎng)和熱源48-49
• 5.2.6 熱力耦合的實(shí)現(xiàn)49
• 5.3 仿真結(jié)果的驗(yàn)證49-50
• 5.4 仿真結(jié)果分析50-56
• 5.4.1 焊接溫度場(chǎng)分析50-52
• 5.4.2 周向熱循環(huán)曲線分析52-53
• 5.4.3 等效應(yīng)力探究53-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 第6章 結(jié)論與展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文63

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3 馬力;國(guó)內(nèi)焊管價(jià)格明顯下滑[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

4 馬力;國(guó)內(nèi)焊管行情明顯下跌[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

5 蘭格鋼鐵信息研究中心 馬力;國(guó)內(nèi)焊管價(jià)格小幅攀升[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

6 蘭格鋼鐵信息研究中心 馬力;國(guó)內(nèi)焊管價(jià)格繼續(xù)小幅上漲[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

7 馬力;國(guó)內(nèi)焊管市場(chǎng)基本穩(wěn)定[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

8 蘭格鋼鐵信息研究中心 馬力;國(guó)內(nèi)部分城市焊管價(jià)格開始下滑[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

9 蘭格鋼鐵信息研究中心 馬力;國(guó)內(nèi)焊管行情基本穩(wěn)定[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

10 李霞;焊管市場(chǎng)價(jià)格小幅上漲[N];現(xiàn)代物流報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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