當(dāng)前,我國能源供給與需求的矛盾日益突出,“西氣東輸”工程的開發(fā)與平穩(wěn)運(yùn)行越來越關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的持續(xù)與穩(wěn)定。輸氣管道作為“西氣東輸”工程天然氣輸送的重要載體,其焊接接頭處的物理性能的好壞,將直接決定了金屬管材的疲勞壽命,甚至?xí)斐晒艿佬孤?嚴(yán)重危害到“西氣東輸”工程的平穩(wěn)運(yùn)行。傳統(tǒng)的輸氣管道通常采用埋弧焊的方式來對金屬管材進(jìn)行焊接,但焊接接頭處壁厚方向上的溫差較大,使得焊縫處的物理性能較差。因此,本論文提出采用感應(yīng)環(huán)形焊接工藝來對金屬管材進(jìn)行焊接,并對金屬管材環(huán)焊感應(yīng)加熱過程的電磁場與溫度場進(jìn)行了研究。此外,又研究了在金屬管材環(huán)焊感應(yīng)加熱后仍保留有余溫時輔助加載脈沖電流對溫度場分布的影響。同時,通過采用數(shù)值模擬和實(shí)驗對比分析的方法,探究脈沖電流輔助金屬管材環(huán)焊感應(yīng)加熱過程溫度場的分布規(guī)律及其準(zhǔn)確性。最后探究了不同工藝參數(shù)對溫度場變化規(guī)律的影響。本文的主要內(nèi)容包括:（1）本論文在充分分析金屬管材環(huán)焊感應(yīng)加熱過程中溫度場與電磁場的關(guān)系后,又在感應(yīng)加熱后仍有余溫時迅速引入脈沖電流,首次實(shí)現(xiàn)了脈沖電流輔助金屬管材環(huán)焊感應(yīng)加熱過程中溫度場與電磁場的電-磁-熱多物理場耦合循環(huán)模擬計算。（2）本論... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

“西氣東輸”之源—塔里木油田克拉2氣田

『訃際酰?繽?-3所示。由于直縫焊管的焊縫在埋弧焊接過程中不可避免的會產(chǎn)生氣孔、夾渣等焊接缺陷，同時，埋弧焊接的接頭處壁厚方向上的溫差較大，往往會導(dǎo)致其熱影響區(qū)組織成分的不均及物理性能的降低，使得埋弧焊縫處成為了管道上的薄弱點(diǎn)，更容易產(chǎn)生裂紋、腐蝕等失效形式，甚至產(chǎn)生斷裂失效[15-17]。近年來，國內(nèi)外出現(xiàn)了很多由于焊縫及其熱影響區(qū)物理強(qiáng)度較低而引發(fā)的管道局部塑性變形，最終導(dǎo)致金屬管材焊縫處斷裂失效的事故[18-20]。因此，這對人們研究如何提高金屬管材焊接質(zhì)量及性能提出了更加嚴(yán)格的要求。圖1-2西氣東輸管道地下鋪設(shè)現(xiàn)場圖1-3輸氣管道接頭焊接現(xiàn)場1.2脈沖電流輔助感應(yīng)焊接技術(shù)研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢近年來，國內(nèi)的焊接加工技術(shù)業(yè)已實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，隨著工業(yè)水平的逐步提高，本國逐漸建設(shè)成世界排名前列的焊接大國，焊接已經(jīng)逐步作為制造業(yè)，特別

ニ鷯敫?矗?賈陸鶚艄?材局部管壁變薄，承載強(qiáng)度大幅減弱，最終導(dǎo)致管道泄露[9-10]。并且，隨著地區(qū)與季節(jié)的不同，土壤成分也會隨之發(fā)生動態(tài)變化，使得長距離輸氣管道所面臨的不利情況更加復(fù)雜。另一方面，“西氣東輸”工程輸氣管道所服役地域自然環(huán)境十分惡劣，晝夜溫差最大可達(dá)50℃，巨大的溫差使得金屬管材的物理性能產(chǎn)生較大變化，甚至導(dǎo)致金屬管材發(fā)生較大的變形，無疑對金屬管材的接頭質(zhì)量提出了更大的挑戰(zhàn)[11-14]。進(jìn)一步地，對于輸氣管道而言，目前通常采用管線鋼直縫焊管，傳統(tǒng)的焊接形式多采用埋弧焊技術(shù)，如圖1-3所示。由于直縫焊管的焊縫在埋弧焊接過程中不可避免的會產(chǎn)生氣孔、夾渣等焊接缺陷，同時，埋弧焊接的接頭處壁厚方向上的溫差較大，往往會導(dǎo)致其熱影響區(qū)組織成分的不均及物理性能的降低，使得埋弧焊縫處成為了管道上的薄弱點(diǎn)，更容易產(chǎn)生裂紋、腐蝕等失效形式，甚至產(chǎn)生斷裂失效[15-17]。近年來，國內(nèi)外出現(xiàn)了很多由于焊縫及其熱影響區(qū)物理強(qiáng)度較低而引發(fā)的管道局部塑性變形，最終導(dǎo)致金屬管材焊縫處斷裂失效的事故[18-20]。因此，這對人們研究如何提高金屬管材焊接質(zhì)量及性能提出了更加嚴(yán)格的要求。圖1-2西氣東輸管道地下鋪設(shè)現(xiàn)場圖1-3輸氣管道接頭焊接現(xiàn)場1.2脈沖電流輔助感應(yīng)焊接技術(shù)研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢近年來，國內(nèi)的焊接加工技術(shù)業(yè)已實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，隨著工業(yè)水平的逐步提高，本國逐漸建設(shè)成世界排名前列的焊接大國，焊接已經(jīng)逐步作為制造業(yè)，特別

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2955969