成型过程对焊管残余应力的影响

采用盲孔法对UOE、JCOE、HSAW焊管的残余应力进行了分析,重点对不同工艺条件下HSAW焊管的残余应力进行了分析。结果表明:UOE焊管厚度方向的双向(周向、轴向)平均拉应力水平较低,峰值拉应力出现在焊管的内表面;JCOE焊管的双向平均拉应力水平略高,但峰值拉应力出现在外表面;成型参数合适的HSAW螺旋焊管的平均残余应力可以达到(UOE或JCOE)直缝管的水平,但其内表面的峰值拉应力均明显高于直缝焊管的,且当螺旋焊管成型下压量过大时,将导致平均残余应力及峰值均有很大提高。     

薄壁金属直缝圆焊管残余应力超声检测

为了研究小口径的薄壁金属直缝圆焊管焊接区域残余应力的大小,利用临界折射纵波对焊管焊接区域进行残余应力检测。结合静载拉伸实验标定了焊管的声弹性系数。结果表明,残余应力随着拉伸距离的增加而变大;拉伸距离相同时残余应力随着焊管直径的增大而增大;声弹性系数与焊管直径无关。通过与盲孔法检测实验的对比,结果表明了临界折射纵波检测残余应力是可靠的。     

切环法和盲孔法测试大口径厚壁X80钢级埋弧焊管的残余应力

采用切环法和盲孔法测试了规格均为Φ1 219mm×22.0mm的X80钢级螺旋缝埋弧焊管(SAWH焊管)和直缝埋弧焊管中UOE焊管和JCOE焊管的残余应力,并进行了对比分析。结果表明:切环试验后,SAWH焊管的周向张开量、轴向及径向错位均较大,残余应力较高,平均残余应力为148.7MPa;UOE焊管和JCOE焊管的周向张开量较小,无轴向及径向错位,残余应力较小,平均残余应力分别为37.0,69.3MPa。采用盲孔法测得SAWH焊管外表面的周向和轴向平均残余应力分别为132.1,160.9MPa,内表面的分别为-218.0,-185.5MPa,整体残余应力水平较直缝埋弧焊管的高。建议将规格为Φ1 219mm×22.0mm的X80钢级SAWH焊管残余应力的控制指标定为"切口张开间距不应大于80mm"。     

螺旋焊管成型控制技术分析

螺旋焊管因为成本低、生产效率高等优点,现在已经被广泛的应用到石油开采产业内,焊接钢管逐渐向大孔径、高钢级、大壁厚方向发展,而螺旋焊管完全可以满足生产要求。就实际生产现状来看,螺旋焊管成型受各项因素影响较大,如果无法进行有效控制,将会影响实际应用。本文结合螺旋焊管特点,对影响成型质量原因以及控制技术要点进行了分析。     

螺旋缝埋弧焊管残余应力的测试与控制

在大量试验的基础上,综合论述了螺旋缝埋弧焊管实际生产中有关残余应力的测试与控制问题。结果表明：切口位置不同,切口张开间距不同;正常的水压试验有一定的降低残余应力的作用,但主要是引起了焊管内部残余应力的重新分布;建议在焊管补充技术条件中,应明确规定切环试验的切口位置,并应对切环试验的径向、轴向位移加以限制。     

螺旋焊管直径公差的数学分析

在螺旋焊管的成型过程中,几何关系对焊管的直径公差有着重要的影响,用数学方法着重分析了螺旋焊管成型的几何关系,说明钢带宽度、钢带厚度、特别是成型角的微小变化对成型后钢管外径公差的影响。给出了相应的微分关系式,为成型过程中的随机控制和调节提供了便利。     

螺旋焊管直径公差的数学分析

在螺旋焊管的成型过程中,几何关系对焊管的直径公差有着重要的影响.用数学方法着重分析了螺旋焊管成型的几何关系,说明钢带宽度、钢带厚度、特别是成型角的微小变化对成型后钢管外径公差的影响,给出了相应的微分关系式,为成型过程中的随机控制和调节提供了便利.     

对螺旋焊管焊缝间隙和错边控制的研究

分析了带钢月牙弯对螺旋焊管焊缝间隙和错边的影响 ,通过纸带绕芯棒对螺旋焊管成型过程的模拟 ,明确了对带钢几何形状的合理要求 ,提出了带钢铣边机的新方案。     

304不锈钢薄壁焊管表面残余拉应力的测定及消除

利用X射线应力测定仪采用不同的条件分别测定了304不锈钢薄壁焊管的表面轴向和切向残余应力,并研究了950℃保温30min水冷热处理前后其表面残余应力的变化。结果表明:采用铬靶Kβ辐射、2mm准直管测得的残余应力数据稳定且绝对误差小;热处理前薄壁焊管表面存在较大的残余拉应力,且焊管表面切向残余应力大于轴向残余应力;热处理后,表面拉应力变为压应力。     

高钢级耐酸性X70MS钢螺旋埋弧焊管的生产工艺及组织性能

采用低碳、低锰、微合金化设计和洁净化冶炼等工艺生产出了高钢级耐酸性X70MS钢热轧板,通过优化焊接工艺参数,采用耐酸性焊接材料,控制焊接热输入,控制钢管成型残余应力等措施,开发出了高钢级耐酸性X70MS钢螺旋埋弧焊管,并对其力学性能、HIC性能以及SSCC性能进行研究。结果表明:耐酸管母材的屈服强度为515～525MPa,抗拉强度为615～620MPa,焊缝抗拉强度为655～685 MPa,母材和焊缝的硬度均小于250HV10,0℃下母材的冲击功大于296J,焊缝冲击功大于120J;该耐酸管具有良好的耐HIC性能和耐SSCC性能,力学性能和耐蚀性能达到和远高于API SPEC 5L(44版)标准要求。     

焊接残余应力引起铣削加工变形的研究

焊接过程会产生残余应力,铣削加工后焊接残余应力释放和重新分布对铣削变形产生很大影响.为了研究残余应力释放和重新分布规律,采用有限元方法以最小焊接残余应力作为初始应力对铣削加工进行了数值模拟,获得了焊接试验件铣削加工残余应力和变形,并对焊接残余应力释放和重新分布以及加工变形进行了分析.     

高强钢T形接头焊接残余应力的数值模拟

焊接过程中不均匀的温度场及局部塑性应变导致了残余应力的产生,从而影响焊接结构的疲劳强度及承载能力.应用ABAQUS的焊接子程序DFLUX,结合单元“生死”技术对高强钢焊接流程进行数值分析.获得了焊接温度场和应力场的动态变化过程,计算出焊接温度场及残余应力的分布,绘制出焊接残余应力分布曲线,为优化焊接工艺,控制焊接残余应力提供理论依据.     

螺旋缝埋弧焊管残余应力评价方法

基于弹性力学应力分析和叠加原理,研究了螺旋缝埋弧焊管切环法残余应力测试中的残余应力分布.建立了能综合考虑管段切口张开量、轴向错位量和径向错位量等因素的新残余应力评价方法,并与应变片法残余应力测试结果进行了对比.结果表明:应变片法测试的最大残余剪切应力平均值和局部最大剪切残余应力值均与新评价方法给出的相应值接近;管段内的宏观(平均)残余应力来自管段切开后的轴向错位和周向张开量,管段内残余应力的不均匀性来自管段切开后的径向错位.存在较大的径向错位情况下,宏观最大剪应力与局部最大剪应力的极大值之间有很大差别.就管线的工程应用而言,可以局部最大剪应力的极大值作为残余应力的控制条件.     

焊接残余应力检测与调控技术研究现状

焊接过程中不可避免会产生残余应力。残余应力会引发疲劳、应力腐蚀、断裂等一系列问题,并对结构完整性及安全性产生重要影响。因此,采取可靠的测试手段准确检测焊接残余应力并进行合理调控,对保障及延长焊接结构服役寿命至关重要。文章首先介绍了几种常用的残余应力检测技术,其次分类阐述了残余应力调控技术,最后展望了残余应力检测与调控技术的发展方向。     

焊接残余应力拉力载荷消除法的实验研究

通过拉力载荷消除残余应力实验,求得了用拉力载荷消除焊接残余应力的充要条件和导出了焊接残余应力消除量计算式;并发现了惯性反弹现象,指出了残余应力的消除,须经一个由不稳定期到稳定期的过程。     

螺旋伞齿轮磨削残余应力分布规律及仿真分析

螺旋伞齿轮作为重型车辆传动系统的关键零部件,其表面完整性对整车机动性和可靠性起着关键作用。磨削作为齿轮最后一步加工工序,磨削过程产生的残余应力将直接影响齿轮疲劳性能。若残余应力控制不当,将导致齿轮在使用过程中过早发生疲劳失效,产生齿面疲劳点蚀和根部疲劳断裂等问题。针对重型车辆螺旋伞齿轮设计磨削试验,研究不同磨削参数下螺旋伞齿轮残余应力的分布规律;结合磨削前后齿轮残余应力的状态,获得实际磨削过程残余应力;基于力热耦合有限元仿真法计算螺旋伞齿轮磨削残余应力。研究结果表明：齿轮凸面平行磨削方向残余压应力最小,磨削过程使齿面产生拉应力而亚表层产生压应力,力热耦合有限元仿真法能有效用于螺旋伞齿轮磨削残余应力的预测和分析。     

直缝焊管辊弯成形动力学仿真研究

基于显式动力学算法,建立了直缝焊管成形过程的弹塑性有限元模型,采用大型非线性有限元软件ABAQUS对直缝焊管辊弯成形过程进行了模拟仿真。分析了成形过程中带钢的应力、应变的变化规律以及机架间距对成型质量的影响。研究结果表明,整个成型过程应力变化平缓,带钢边缘应变小于中部应变;随着机架间距的增大,带钢边缘的纵向应变相应减小。     

X60螺旋焊管的应力腐蚀开裂试验研究

通过改进的WOL预裂纹试样应力腐蚀试验，得到了在500，1000ppm的硫化氢水溶液中，X60螺旋焊管的应力腐蚀裂纹扩展速率da／dt，结果表明，随硫化氢水溶液浓度的增加，X60螺旋缝埋弧焊管应力腐蚀裂纹扩展速率增加，焊管抗应力腐蚀的寿命越短。     

SA213-T92钢焊管残余应力的高温松弛行为

对SA213-T92钢焊管在600~750℃进行了不同时间的退火处理,对退火前后的残余应力进行了测定,对应力的热松弛行为进行了分析,根据高温松弛动力学曲线计算得到了松弛激活能。结果表明:退火前焊管接头表面的纵向残余应力高于横向的,两者分布规律相似,离焊缝越远,残余拉应力越小;不同温度退火后焊管接头表面的残余应力比退火前均有降低,随着退火温度的升高,残余拉应力逐渐降低;根据不同退火温度下焊缝残余应力的热松弛动力学曲线,求得蠕变等效方程中的系数B为5.07×104,应力指数n为4.4及应力松弛激活能Q为242kJ·mol-1。     

机械应力消除法对焊接残余应力的影响核心探究

焊接技术在我国工业生产中具有广泛的应用,由于焊接工艺的质量会对工业产品的质量以及生产安全等产生很大影响,因此,各行各业对焊接结构的性能、焊接质量的要求越来越严格。在焊接的过程中,很容易产生焊接残余应力,这个应力会对焊接工艺质量造成很大影响,因此必须予以消除。针对焊接过程中产生的残余应力,本文介绍了利用机械应力进行消除的方法,实验证明,机械应力消除法对焊接残余应力具有消除作用,可以用于实际生产。