高钢级螺旋焊管成型应力有限元数值研究

采用三维有限元对高钢级螺旋焊管成型过程的应力分布进行了计算,在此基础上研究了不同钢级、不同壁厚螺旋焊管成型内辊下压量以及成型后应力。结果表明:钢高级螺旋焊管成型后应力在管体分布不均匀,除了自由边及其附近的环向应力,成型后内表面的轴向和环向应力呈压应力分布,外表面的轴向和环向应力呈拉应力分布;板材在弯曲成型过程中,处于三辊弯板区域的成型内辊下方时,成型等效应力最大,经过成型辊后板材发生回弹变形,内外表面等效应力大幅减小,中间部位等效应力略有减小,在经过外控辊时,等效应力不发生明显变化;随着钢级的提高,相同管径的螺旋焊管合适的成型内辊下压量随之增加,不同钢级螺旋焊管成型后内外表面递送边的环向应力都随钢级升高而增大;随着成型板厚度增加,合适的成型内辊下压量减小,递送边的环向应力随厚度增加而减小,轴向应力随板材厚度变化不大。研究成果可为制造低残余应力、高质量螺旋焊管提供借鉴参考。     

带钢月形弯对螺旋埋弧焊管成型质量的影响

从螺旋焊管成型过程中带钢边沿挤厚、错边、管径变化等方面,分析带钢月形弯对螺旋埋弧焊管成型质量的影响,提出了为满足当前石油工业需要,对带钢质量的要求。为提高肇埋弧焊管的质量有一定的意义。     

小直径厚壁高频焊管成型孔型改进

形成高频焊管成型缝壁厚V形口的根本原因是:变形管坯对接边边缘存在不可避免的变形盲区,且管壁越厚,管径越小,壁厚V形口越明显,对焊缝强度的负面影响越大。因此,小直径厚壁管的变形盲区相对更宽,造成管坯边缘成型质量不良,对焊缝强度的负面影响非常显著。采用边缘双半径孔型设计能够在变形盲区存在的情况下,实现待焊管坯对接面平行对接,通过变形工艺的改进,保证了小直径厚壁管的焊缝强度。     

螺旋焊管成型缝"翘嘴"的分析与控制

螺旋焊管生产中,成型缝"翘嘴"是普遍存在的一种成型缺陷,在采用小成型角生产时表现尤其突出.分析了成型缝"翘嘴"的危害及其产生原因,提出了可行的控制措施,对缓解成型缝"翘嘴",改善螺旋焊管成型缝质量具有一定的借鉴及指导意义.     

小直径厚壁焊管成型有限元仿真分析

利用非线性有限元仿真软件Msc．Marc对小直径厚壁焊管的辊弯成型工艺过程进行了模拟。分析了焊管壁厚的圆度误差分布,给出了外径不变与壁厚不变两种情况下误差的多项式方程;总结了成型后壁厚的变化规律,找出了壁厚变化的峰值点。提出了依据壁厚变化规律对轧辊原始外轮廓进行修正以减少壁厚误差的设想,为高精度焊管设计方法提供了新的理论依据,为小直径厚壁焊管的生产应用做出了有益的探索。     

双环螺旋焊管切割机的研制

为了解决螺旋焊管两步法成型工艺预焊机组的钢管高速切割问题,研制了双环螺旋焊管切割机。介绍了切割机的设计原理、结构特点、工艺过程,并对切割机的关键技术及技术指标进行了详尽的阐述。实际应用结果表明,双环螺旋焊管切割机运行稳定、自动化程度高、切割质量好,节省了生产成本,完全能满足大管径、大壁厚的螺旋焊管预焊机组的钢管切割要求。     

刮蜡板压延成型回弹的分析与控制

刮蜡板是储罐刮蜡装置中的重要构件,由模具在液压机床上压延成型.刮蜡板材料是1.2 mm厚不锈钢板,材质为0Cr18Ni9Ti,在冲压成型过程中产生塑性和弹性变形,弹性变形部分在压延后收缩回弹,造成成型后的几何尺寸与设计几何尺寸出现较大偏差.通过实际测量,统计出刮蜡板收缩回弹参数,并根据回弹参数修正模具,使刮蜡板一次压延成型就能达到设计要求.     

厚壁螺旋埋弧焊管焊缝反弯试验断裂原因分析

为了探寻厚壁螺旋埋弧焊管焊缝反弯试验断裂的原因,对壁厚21.4 mm的螺旋埋弧焊管焊缝反弯试样断口进行了分析。结果表明,此次反弯试样的断裂主要原因是内焊部位纵向断续分布多处凝固裂纹,尺寸较大夹杂物也在一定程度上破坏了焊缝的韧性,加速了试样的断裂。可通过控制钢管成型角稳定性、保证钢带有效变形量以及调整焊缝形貌变宽变平的方式降低管坯成型残余应力和焊接应力,从而避免内焊凝固裂纹的产生;还可选用杂质含量低的优质碱性焊剂,保证对焊剂进行烘干以及杂质筛除等措施来避免焊缝产生尺寸较大的夹杂物,提升焊缝质量。     

浅谈ERW钢管错边缺陷

对ERW焊管生产中错边产生的原因进行了较详细的论述,指出ERW焊管错边产生的主要原因是成型质量不好,挤压辊挤压量过大以及挤压辊磨损及安装不当等。给出了错边缺陷的判定方法,并提出了消除错边的方法和措施。     

大直径超薄壁螺旋焊管稳定成型技术研究

为了提高大直径超薄壁螺旋焊管管坯成型过程中的稳定性,提高钢管几何精度,降低管坯开缝、错边缺陷几率,对大直径超薄壁螺旋焊管成型难点进行了分析并提出了改进方法。通过设计安装在线内撑辊装置和错边压平装置来提升成型器对管坯管型的控制能力。方案实施后成功试制了Q345NS钢级Φ3 020 mm×12 mm大直径超薄壁螺旋埋弧焊管。应用结果表明,该优化改进方案可有效控制大直径超薄壁螺旋焊管的直径、椭圆度公差,降低管坯开缝引起的内焊烧穿缺陷和焊缝错边的几率,实现了大直径超薄壁螺旋焊管精确稳定成型的目的。     

微弹复螺旋焊管稳定成型的控制方法

对微弹复螺旋焊管成型不稳定的具体原因进行了分析,采取了在钢管输出的螺旋方向适当增加输出阻力,在递送力的作用下,利用这种阻力使成型器内的管坯向外扩张,将较小的管坯持续扩张至与外定径辊接触,实现管坯定位,从而达到稳定成型的目的。     

板卷连续成型制造直缝埋弧焊管工艺介绍

通常直缝埋孤焊钢管的成型工艺主要有UOE法、CFE排辊成型法、RBE辊弯成型法,JCOE成型法、C成型法和PFP逐步折弯成型法等,其中只有CFE排辊成型法采用钢卷.本研究介绍了国内某直缝埋弧焊管制造企业采用自行研制的板卷连续成型设备,制造直缝埋弧焊管的生产工艺.与其他直缝埋弧焊管成型工艺及产品质量比较,其成型稳定性较高,原料成本较低,比HFW焊管质量更稳定可靠,比螺旋埋弧焊管原料性能更具优势.同时指出了用该成型工艺制造小管径薄壁直缝埋弧焊管的市场优势.     

螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的统计分析

研究了API B～X80钢级、管径355.6～1219mm及壁厚6.3～18.4mm螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的一般规律,结合螺旋埋弧焊管制造过程分析了试样展平过程产生的包申格效应对钢管拉伸性能的影响。结果表明:对于X65以下钢级钢管包申格效应明显,即制管后屈服强度下降明显,并且差异值随着强度水平的提高而提高,而对于X70以上钢级钢管,包申格效应不明显,制管后屈服强度下降不大;对于抗拉强度,所试验钢级钢管制管前后基本一致。材料的组织是影响屈服强度变化或包申格效应大小的主要因素。     

板材工作宽度的控制对螺旋埋弧焊管机组成材率的影响

探讨了在螺旋埋弧焊管生产中利用增加原料带钢工作宽度来降低材耗的方法,针对不同钢带宽度、不同壁厚及不同钢管规格,利用材耗公式进行计算对比分析,为制管企业卷板材耗的制定提供了依据,同时也提出了一种有效控制材耗、提高成材率的方法。     

制氢装置中变气管道异径管开裂原因分析

文章通过对制氢装置中变气管道使用的操作条件、工艺介质进行分析;对异径管道裂纹进行宏观观察、渗透检测;对管道母材进行了硬度测试、金相观察、化学成分分析;对裂纹断口进行宏观、微观检查。发现管道上裂纹由内壁起源,呈弧形向外壁扩展,断口平齐未见明显的塑性变形和腐蚀结垢特征,且裂纹几乎穿透整个壁厚;管道小头端母材中有大量的滑移线,显微组织为奥氏体加形变诱导马氏体组织,具有典型的冷作硬化特征,还有少量孪晶;管道母材硬度值不符合奥氏体不锈钢硬度值不大于190 HB的规定,且管道大头、小头端外壁硬度差别较大。由此得出异径管道成型后未进行最终固溶处理是导致开裂的最根本原因,并对此类不锈钢管件在使用中如何防止开裂提出了相应的防护措施。     

深海用高强厚壁直缝埋弧焊管开发技术难点分析

深海油气管道对管道用管材的可靠性提出了更高的技术要求,高强度大壁厚直缝埋弧焊管是深海油气输送管道的方向发展。从深海用高强度厚壁直缝埋弧焊管对管线钢板材及钢管在高强度、高韧性和抗脆断、高尺寸精度、低焊接碳当量和良好焊接性以及抗腐蚀性等方面的高技术要求入手,详细分析了高强度厚壁管线钢材料、板材质量控制和钢管制造工艺等方面存在的技术难点,提出了解决思路。     

中国和俄罗斯管道壁厚计算方法差异研究

随着我国长输管道跨越式发展,中亚和俄罗斯成为海外油气战略重点地区。由于中俄标准技术水平差异,可能造成管道投资增加的问题。应通过中国和俄罗斯管道设计标准的差异性研究加以解决,特别是管道壁厚计算方法的差异性。中俄管道设计标准分别基于管道屈服强度和抗拉强度计算壁厚,俄罗斯标准能够反映X65钢及以上高钢级钢管材料特性的变化规律,考虑因素更全面,但壁厚计算值略大,二者差值在1.67~3.8 mm之间。中俄管道设计标准的应用建议是:钢管等级高于X65时,宜按照俄罗斯标准计算管道壁厚,以保证管道安全性,按照中国标准应考虑安全裕量;钢管等级低于X65时,宜按照中国标准计算管道壁厚,以节省管道投资成本。     

内衬不锈钢复合钢管介绍

内衬不锈钢复合钢管是在钢管内壁复合薄壁不锈钢管,既具有不锈钢管的性能优点又增加了钢管壁厚.介绍了内衬不锈钢复合钢管良好的使用性能,以及管与管之间和管与管件之间的几种连接方式.     

先进高强度钢辊弯成型工艺仿真研究

在汽车加强梁的辊弯成型项目研究中,运用有限元软件MARC对高强度钢DP800辊弯成型过程进行仿真,通过生产实践中的应用验证了仿真模型的正确性.建立了圆角辊弯模型,将DP800钢和Q235钢用于该模型进行分析,结果表明:随着成型角度的增大,与Q235钢相比,DP800钢的回弹增量及辊弯变形能增量均有增加的趋势.将仿真与BISWAS公式计算所得的回弹值进行比较,发现BISWAS回弹公式不能直接应用于双相(DP)钢的辊弯回弹计算,而应在公式中采用随弯曲角增加而增大的屈服应力.     

双金属复合管复合模型有限元分析

运用“缩径法”思路制造双金属复合管,通过SolidWorks软件建立复合管复合模型,并通过SolidWorks Simulation 模块进行有限元分析,通过复合管的内、外管应力分析和管壁接触应力分析,最终得出采用“缩径法”理论可以成功复合双金属复合管;复合过程伴随着钢管壁厚增加,且缩颈率越大壁厚增加越大。