本文關(guān)鍵詞：聚乙烯管焊接接頭冷焊超聲檢測(cè)特征線成因研究

  更多相關(guān)文章： 聚乙烯 冷焊 特征線成因 晶粒取向 超聲反射

【摘要】：天然氣作為一種高效、清潔能源,在我國(guó)的一次能源消費(fèi)中所占比重將穩(wěn)步上升。而天然氣的廣泛使用,必然會(huì)對(duì)運(yùn)輸天然氣的管道提出更高要求,尤其是遍布在城鎮(zhèn)居民區(qū)附近的城鎮(zhèn)管網(wǎng)。聚乙烯管具有使用壽命長(zhǎng)、抗應(yīng)力開(kāi)裂性良好、成本低和多種全新非開(kāi)挖施工方式等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的首選。然而隨著聚乙烯管的大量使用,出現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越多,其中管道連接處失效約占管道總失效的2/3。冷焊是焊接接頭中最危險(xiǎn)的缺陷形式之一,基于特征線的超聲相控陣技術(shù)可以很好地對(duì)冷焊進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。針對(duì)冷焊檢測(cè)技術(shù)的核心—特征線,目前已有研究探明了特征線的移動(dòng)規(guī)律,但其成因尚未知曉。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金“聚乙烯管道電熔焊接接頭超聲檢測(cè)特征線的形成機(jī)理研究”(項(xiàng)目編號(hào)：51305394)的支持下,結(jié)合理論分析、微觀結(jié)構(gòu)觀測(cè)和宏觀性能測(cè)量等研究方法對(duì)特征線成因展開(kāi)研究,完成的主要工作如下：(1)根據(jù)超聲波垂直入射到界面的反射理論,結(jié)合特征線的移動(dòng)規(guī)律,確定特征線處為異質(zhì)薄層界面反射。從熱歷史角度出發(fā),推測(cè)特征線處形成異質(zhì)薄層的可能原因主要有界面形成微晶和沿界面取向。(2)采用差示掃描熱分析儀模擬焊接過(guò)程,得到與焊接接頭不同區(qū)域熱歷史相同的試樣,對(duì)模擬試樣進(jìn)行了場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡觀測(cè)試驗(yàn)。掃描電鏡觀測(cè)結(jié)果表明特征線處晶粒大小并未發(fā)生明顯變化,結(jié)晶形態(tài)存在差異；而透射電鏡觀測(cè)結(jié)果表明特征線處存在晶粒取向。(3)測(cè)量了與特征線成因相關(guān)的宏觀性能：彈性模量。彈性模量采用深度敏感壓痕儀測(cè)量。測(cè)試結(jié)果表明彈性模量在熱熔焊接接頭特征線處沿徑向方向增大,同時(shí)彈性模量在特征線處沿環(huán)向方向不變。(4)沿界面取向?qū)е聫椥阅Ａ吭谔卣骶�處變化,引起特征線處聲阻抗與其他區(qū)域存在差異,形成異質(zhì)薄層界面,從而反射超聲信號(hào)。
【關(guān)鍵詞】：聚乙烯 冷焊 特征線成因 晶粒取向 超聲反射
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG441.7
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-15
• 縮寫(xiě)和符號(hào)清單15-17
• 1 緒論17-29
• 1.1 聚乙烯管應(yīng)用背景17-18
• 1.2 焊接接頭缺陷18-20
• 1.3 冷焊20-23
• 1.3.1 冷焊形成與危害20-21
• 1.3.2 冷焊無(wú)損檢測(cè)21-23
• 1.4 特征線形成過(guò)程和移動(dòng)規(guī)律23-26
• 1.4.1 單次焊接24-25
• 1.4.2 多次焊接25-26
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線圖26-29
• 1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容26-27
• 1.5.2 技術(shù)路線圖27-29
• 2 特征線成因理論分析29-39
• 2.1 特征線超聲成像基本原理29-31
• 2.2 特征線成因探索31-36
• 2.2.1 前期研究31-32
• 2.2.2 界面形成微晶32-34
• 2.2.3 沿界面取向34-36
• 2.3 本章小結(jié)36-39
• 3 特征線成因試驗(yàn)研究39-57
• 3.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)39
• 3.2 特征線形成過(guò)程試驗(yàn)?zāi)M39-49
• 3.2.1 焊接熱歷史分析39-41
• 3.2.2 DSC模擬試驗(yàn)41-48
• 3.2.3 DSC試驗(yàn)結(jié)果48-49
• 3.3 特征線微觀結(jié)構(gòu)觀測(cè)試驗(yàn)49-56
• 3.3.1 SEM觀測(cè)試驗(yàn)49-54
• 3.3.2 TEM觀測(cè)試驗(yàn)54-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 4 彈性模量57-67
• 4.1 測(cè)量原理57-58
• 4.2 試驗(yàn)過(guò)程58-61
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果和分析61-66
• 4.3.1 沿徑向試驗(yàn)61-63
• 4.3.2 沿環(huán)向試驗(yàn)63-65
• 4.3.3 彈性模量變化與特征線成因之間的關(guān)系65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 5 特征線處的聲場(chǎng)分析67-71
• 5.1 影響因素67-69
• 5.2 形成過(guò)程69-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 6 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-78
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 潘本鋒;汪巍;李亮;李健軍;王瑞斌;;我國(guó)大中型城市秋冬季節(jié)霧霾天氣污染特征與成因分析[J];環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展;2013年01期

2 陳倩櫟;Konrad Herrmann;Febo Menelao;;納米壓痕儀和激光超聲技術(shù)檢測(cè)薄膜彈性模量[J];中國(guó)測(cè)試技術(shù);2007年01期

3 華曄;武志軍;熊志敏;魏若奇;;聚乙烯(PE)燃?xì)夤艿澜诎l(fā)展動(dòng)態(tài)[J];全面腐蝕控制;2014年04期

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

1 任玉方;α成核劑和工藝條件對(duì)聚丙烯注塑件結(jié)晶與力學(xué)性能的影響[D];鄭州大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：860034