石油钻杆管端镦锻工艺及数值模拟

介绍了石油钻杆端部镦锻加厚工艺基本原理及加厚方式.针对φ137.9 mm×9.17 mm石油钻杆,提出了加厚工艺方案,并用DEFORM-3D有限元模拟软件,对其端部镦锻成形过程进行了数值模拟.通过后处理模块显示的模拟结果,发现在原有的工艺方案中,终锻成形管坯的内壁与凸模间有较大的间隙.提出了改进方案,在第二工步将凹模的型腔部分加长,同时增大凸模的行程.模拟结果表明,适当增大凹模型腔部分长度及凸模行程时,管坯内壁充满情况最为理想,内加厚锥度也较为光滑.得出的改进方案是可行的,并为同类钻杆镦锻模的设计提供了参考.     

镦粗过程锻件组织模拟软件设计

使用ＶＣ＾＋＋５．０开发了镦粗过程锻件组织模拟软件,该软件通过处理有限元模拟所得的场量值,得到镦粗过程中锻件的晶粒度分布并实现模拟结果的可视化,得出应变场、应变速率场以及晶粒度的等值线。     

气门电热镦粗工艺的数值模拟

综合运用ANSYS和DEFORM软件对气门电热镦粗工艺的电镦加热过程和电镦变形过程进行了模拟 ,获得了整个电热镦粗过程的加热与变形的详细信息及分布规律 ,提出了消除缺陷的措施 ,为优化工艺参数提供了较为严密的理论依据。     

平板间镦粗矩形截面毛坯的试验研究

通过对矩形截面毛坯在平板间镦粗的物理模拟,定性地研究了毛坯长度尺寸对变形体内部应力状态的影响。把研究结果应用于拔长,得出了料宽比对毛坯轴向应力大小与性质没有明显影响的结论。     

环形件镦粗过程中的有限元模拟

环形件镦粗过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程.在这一过程中,外部摩擦不仅会大大提高模具载荷,而且会影响变形过程中应变分布及材料流动,本文采用大型有限元软件MSC.Superform,系统地研论了外部摩擦力在镦粗过程中,对工件塑性流动和变形趋势的影响,以及与模具载荷力的关系.利用此方法,可根据镦粗工艺中对摩擦力的不同需求,选择合适的润滑液.     

热镦粗过程的微观组织模拟研究

在对有限元相关理论和再结晶模型进行研究的基础上,用Fortran语言开发了一套有限元数值模拟软件,利用这一软件可以模拟镦粗变形时材料再结晶过程,并能计算平均晶粒度,计算结果与已有实验结果吻合.计算结果表明:镦粗过程中,工件与模具接触面附近变形困难,该处几乎不产生动态再结晶,组织性能得不到改善;而工件心部及对角线附近变形量大,动态再结晶充分,因此该处晶粒细小,其组织性能得到了很好的改善.     

减小圆柱形坯料镦粗鼓形的模拟研究

镦粗过程中,圆柱体坯料易在侧表面形成鼓形,应用先进的DEFORM锻造有限元软件对一般平板镦粗、套环内镦粗、毛坯凹形端面镦粗和锥形板镦粗进行了数值模拟,并将所得到的模拟结果进行了比较.发现套环内镦粗工艺、毛坯凹形端面镦粗和锥形板镦粗能不同程度地减小鼓形,其中毛坯凹形端面镦粗减小鼓形效果最为明显,另外它和锥形板镦粗都在很大程度上提高了镦粗毛坯的变形均匀性.这对镦粗工艺的制定和工艺方案的选择,具有一定的参考价值.     

汽车后桥从动齿轮毛坯镦粗模拟及优化

以新50汽车后桥从动齿轮毛坯为例,利用仿真有限元软件DEFORM进行动态模拟,分析不同温度、润滑条件以及上模锥度对圆柱体坯料镦粗成形过程的影响规律,对镦粗工艺进行优化,得出上模锥角为12.左右时为最佳的镦粗方案,与理论计算基本相符,说明模拟的正确性,为优化汽车后桥从动齿轮制坯工艺提供了分析方法,并以此为依据指导生产实践,缩短了生产周期.     

石油钻杆管端加厚工艺研究

简要介绍了石油钻杆管端加厚工艺基本原理、加厚方式 ,提出了加厚工艺方案及工艺规程设计、分别计算出在专用液压机和机械平锻机上的成形力     

加重钻杆管端加厚设备的研发和应用

在加重钻杆管端加厚技术研究的基础上,设计开发了加重钻杆管端加厚设备,并实现了工业应用。     

管端加厚机机架有限元数值模拟及优化设计

管端加厚机机架是结构复杂的焊接件,是主机的一个关键部件。建立了机架的数值模型并对其进行有限元计算。根据计算结果改进了机架结构,改善了机架受力状态,为进一步结构设计积累了经验。     

一种新型实用的四柱式管端加厚液压机

介绍了一种新型实用的四柱式管端加厚液压机组。本机组主要适用于油管和钻杆管端加厚(内加厚、外加厚及内外加厚)工艺及套管管端的定径工艺。     

摩擦焊形变热处理系统的研究与开发

针对目前石油钻杆摩擦焊接头塑韧性差、生产效率低等问题,根据石油钻杆摩擦焊接过程的特点和形变热处理原理,提出了石油钻杆形变热处理摩擦焊工艺,实现了摩擦焊接过程和形变热处理过程的统一.通过改装基于自主研发的摩擦焊机主轴系统,设计研制了形变热处理装置、控制系统以及回火系统,开发了具有形变热处理功能的混合型摩擦焊机.基于PLC...     

Forming process and numerical simulation of making upset on oil drill pipe

The flow stress behavior of grade G-105 steel (API　 standard) for oil drill pipe in hot compressive deformation was　 studied by isothermal compression tests on Gleeble-1500　 thermal-mechanical machine. Referring to established empirical　 formulas, the constitutive equation of the flow stress for G-105　 steel was obtained. For the grade G-105 oil drill pipe　 (φ114.3×10.92　mm), through proper design of the die and　 applying suitable process parameters, and using coupled rigid　 viscoplastic thermo-mechanical finite element method, the forming　 process of making upset on oil drill pipe was numerically simulated.　 The simulation results show that the internal transition section of　 the oil drill pipe is not only continuous and smooth but also long　 (up to about 220-250mm).     

石油钻杆形变热处理摩擦焊工艺

对石油钻杆37CrMnMo管体和42CrMoA管接头进行了形变热处理摩擦焊接,对接头金相组织和力学性能分析检测.结果表明,接头完全淬火区晶粒度达到8级,不完全淬火区窄且其被形变区完全覆盖,回火后不完全回火区组织为回火索氏体＋铁素体或碳化物过分长大的回火索氏体;管体和管接头热影响区的硬度最大下降幅度分别仅为6.9%和4....     

φ73×5.51油管端部加厚工艺计算机模拟研究

给出了计算机有限元工艺仿真的实例，介绍了如何利用商业性计算机仿真软件，进行工艺模拟研究，为设计提供必要的技术参数。依据模拟结果，具体给出了７３×５．５１油管端部加厚过程主要设备参数、工艺参数的选取原则。     

S135钻杆腐蚀孔洞形成原因分析

目的对某S135钢级钻杆的腐蚀孔洞形成原因进行分析。方法通过化学成分分析、金相组织分析、钻杆宏观外貌分析、力学性能测试及扫描电镜与能谱分析等一系列分析试验,对该S135钻杆材料的力学性能、化学成分、金相组织、非金属夹杂物、晶粒度、钻杆的外圆面宏观形貌、钻杆的腐蚀孔洞特征和腐蚀产物进行分析。结果该S135钢级钻杆的化学成分合格,符合产品技术条件要求;钻杆的强度、塑性、冲击韧性等力学性能指标均合格,均符合产品技术条件要求,其中冲击韧性值达到97 J,超出技术条件要求值一倍以上;钻杆的金相组织为回火索氏体,为正常的调质热处理组织;钻杆的晶粒度级别为7级,符合产品技术条件要求;钻杆的各类非金属夹杂物级别均未超过1.0级,符合产品技术条件要求,钻杆外圆面存在大量的麻点、麻坑,腐蚀孔洞壁存在含氧元素的腐蚀产物,即存在氧腐蚀。结论该S135钢级钻杆本体孔洞为应力腐蚀疲劳所致的孔洞,其产生因素有:第一,钻杆本体外圆面上存在麻点、麻坑;第二,钻杆承受交变弯曲应力;第三,钻杆外圆面局部氧腐蚀作用。