焊接残余应力对接头尘化腐蚀影响的有限元模拟

金属尘化腐蚀是发生在含碳气氛中的一种高温腐蚀现象,碳在金属基体中的扩散是其过程的第一步.文中开发了碳扩散的耦合计算程序,进行了加热炉炉管焊态和工况温度状态下焊接残余应力对碳扩散影响的数值模拟,并与无应力状态下的碳扩散情况进行了比较.结果表明,在热影响区附近焊接残余应力梯度最大,对碳扩散的影响也最大,并且形成一个碳浓度峰值,在峰值两侧则会形成相应的碳浓度低谷,这是碳向高应力梯度区扩散所致.经过升温至工况温度后,残余应力得到松弛,对碳扩散的影响有所降低,可以延缓炉管的损坏时间.但由于残余应力的影响仍然存在,因此在炉管检修期间要注意焊接接头附近的尘化腐蚀情况.     

喷丸方法对不规则构件表面残余应力分布规律的影响

目的 优化喷丸强化工艺,提升喷丸工艺的强化效果。方法 采用预定义场和基于移动矢量的快速建模方法,实现满足表面全覆盖和不同喷丸方法的有限元模拟。通过对模拟结果中的应力值进行局部坐标转换,分析不同喷丸方法条件下残余应力沿受喷构件表面切线方向的分布规律。结果 在喷射方向固定的喷丸方法中（方法-1）,弹丸撞击角度在不同区域内的变化范围为60°~90°,且随弹丸撞击角度的增加,弹丸撞击时的动能消耗率和应变能转变率分别由71.6%和5.3%提高到89.0%和7.5%,表面覆盖率也随之增加。在喷射角度固定的喷丸方法中（方法-2）,弹丸撞击角度始终为90°,表面覆盖率分布均匀,从而使得在凸圆弧面、斜面和凹圆弧面内采用方法-2获得的表面残余应力比方法-1的大,且两者差值沿+x方向呈现先增加、后保持稳定、再减少的变化规律。结论 与喷射方向固定的喷丸方法相比,采用喷射角度固定的喷丸方法,因弹丸撞击角度大,弹丸撞击动能消耗率及应变能转变率高,且表面全覆盖能得以保证,构件在凸圆弧面、斜面和凹圆弧面内能获得较大的表面残余压应力值。     

双相不锈钢管道全位置焊接残余应力三维有限元数值模拟

以热弹塑理论为基础，利用ANSYS非线性分析有限元程序，对双相不锈钢管道接头环焊缝残余应力进行三维数值模拟。建立了管道全位置焊接瞬态温度场和应力场三维移动热源模型，获得了环焊缝焊接接头轴向和环向残余应力的分布规律：在管道接头内表面的焊缝及近缝区的轴向和环向残余应力均为拉应力，随着离开焊缝距离的增加，由拉应力逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余应力为压应力，而环向残余应力为拉应力。从环向位置上的应力变化规律可以看出正半周和负半周的应力分布具有明显的对称性。研究结果为优化生产工艺，控制残余应力提供了理论依据。     

P91管道焊接残余应力数值模拟

Cr-Mo耐热钢最常见的问题是发生于焊接接头热影响区的Ⅳ型裂纹引起的失效,焊接残余应力水平起着重要的作用。本文基于大型有限元软件ABAQUS,开发了一个顺次耦合的焊接应力计算程序,对P91钢焊接接头的残余应力场进行了模拟。研究结果表明:轴向和径向残余应力均呈拉应力状态;焊接残余应力最大值集中在靠近母材的热影响区附近,并且焊接残余应力集中部位与Ⅳ型裂纹的发生位置相一致。     

低碳钢管道焊接残余应力有限元分析

利用ＡＤＩＮＡ非线性分析有限元程序,对低碳钢管道环焊缝接头焊接残余应力进行有限元分析。在热弹塑性分析中考虑了材料热物理和力学性能依赖于温度变化。结果表明：在管道接头内表面焊缝中心及近缝区轴向和环向残余应力均为拉应力,随离开焊缝距离的增加,逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余力为压应力,而环向残余应力为拉应力。计算预测值和实侧值基本一致,表明有限元法能够经济而有效地预测管道环焊缝接头的焊接残余应力。     

应力对腐蚀裂缝内闭塞区腐蚀行为的影响

摘要采用模拟“I 8—8不锈钢/c卜”体系腐蚀裂缝形成过程不同阶段的闭塞区溶液.以电化学方法研究了1.8—8不锈钢加载到屈服后在这些溶液中的腐蚀行为。结粜表明:当溶液pH值低于一临界值(约】.8)后受力试样的腐蚀开始加速.而不受力试样加速腐蚀的临界pH值则较低.约为1.5。低于临界值,受力与未受力试样的商蚀电位都从约一200mY.SCE(位于钝化区)突然下降到一400mY左右(处于活化区).表明钝化膜完全破裂。受力屈服后合金的钝化能力变差。将上述闭塞区溶液中测得的动电位极化曲线上的特征电位.电位一时间曲线上所得到的稳定开路电位.放氢平衡线和免蚀线.以及闭塞区腐蚀和放氢动力学曲线等叠加绘制而成的实验电位一pH图,能解释应力腐蚀裂缝内的热力学和动力学行为。     

预置应力对焊接残余应力峰值的影响

运用三维热塑性有限元法对不同预置应力下搭接接头角焊缝的焊接残余应力的影响进行了分析,提出了通过预置应力来降低焊缝根部的焊接残余应力峰值,从而提高结构的使用寿命的方法。     

盐碱土对油气管道的腐蚀影响及治理对策研究

油气管道的腐蚀问题一直困扰油田行业的发展,不仅影响了管道的安全运行,还可能带来严重的环境污染。特别是在盐碱土地区,油气管道的腐蚀问题更为严重。本文将针对盐碱土对油气管道的腐蚀影响进行深度剖析,探讨盐碱土对管道腐蚀作用的机理与治理对策,以期为我国油气管道的建设与运行提供有益的参考。     

对接焊缝残余应力的有限元分析

采用有限元方法数值模拟了对接焊缝残余应力大小和分布，计算结果与试验结果基本吻合，证明有限元方法是一种经济而有效地预测焊接接头残余应力的方法，可以为制定正确的焊接工艺，改善接头性能提供理论依据。     

腐蚀缺陷参数对油气管道剩余强度的影响

为了探索腐蚀缺陷对油气管道剩余强度的影响规律,将响应曲面法与ANSYS有限元法相结合,以在不同腐蚀参数缺陷下得到的油气管道剩余强度作为响应值,建立了腐蚀缺陷长度、宽度和深度与油气管道剩余强度响应输出之间的数学模型,讨论不同影响因素的显著性及其交互作用的影响规律。结果表明,单影响因素腐蚀缺陷深度对油气管道剩余强度影响最大,腐蚀缺陷长度与深度的交互作用比较显著。     

含腐蚀缺陷X70钢剩余强度分析

采用ABAQUS有限元数值计算方法,分析了含腐蚀缺陷X70管道的剩余强度.根据相关标准的失效准则,研究了腐蚀的发展规律,并考虑到双腐蚀缺陷对管道剩余强度的影响.结果表明,对于双腐蚀缺陷,管道剩余强度随着两腐蚀轴向间距的增大而增大,最后趋于稳定;管道剩余强度随着两腐蚀缺陷径向夹角的增大而增大,最后趋于稳定.研究结果对于管...     

油气管道的腐蚀监/检测技术研究分析

针对目前油气集输管道出现日益严重的腐蚀,解决油气集输管道腐蚀问题已经成为现阶段油气开采的重点工作,本文对目前油气集输管道各种腐蚀监/检测技术进行调研,并对各种技术的特点做了一定的分析介绍。     

长输油气管道的腐蚀防护与检测探讨

长输管道在运输过程中受多种因素的影响出现腐蚀现象是非常常见的,而随着科学技术水平的不断提升,长输油气管道腐蚀防护与检测技术水平也不断提升,本文对此进行了主要探讨。     

基于蒙特卡洛的模糊层次分析法在埋地管线腐蚀影响因素分析中的应用

针对埋地管线风险评估,结合管线外腐蚀影响因素众多的特点,确定出影响管线外腐蚀的十八个基本因素,建立了外腐蚀影响因素的层次结构图.应用基于蒙特卡洛的模糊层次分析法对这些影响因素进行定量分析,明确界定出这些腐蚀影响因素的相对权重,为今后制定埋地管线外腐蚀的防护措施提供参考.     

油气管道腐蚀检测技术与防腐措施分析

我们从本质安全和运营效率进行分析,管道集输是石油和天然气最佳的运输方式,但是在实际运输过程中受到多种相关因素的影响,造成油气管道出现腐蚀问题.因此,相关工作人员需要应用先进的油气管道腐蚀检测技术,有效检测油气管道,同时结合实际情况制定针对性防腐措施,提升油气管道的综合利用效率.     

埋地油气管道腐蚀机理研究及防护措施

埋地油气管道的腐蚀问题一直是发展中最值得关注的难题,油气企业要采取不同的方式来解决埋地油气管道被腐蚀的问题,才能保证油气运输的安全性.本文从埋地油气管道的腐蚀机理进行研究,并提出了相应的防护措施.     

焊缝强度不匹配对残余应力的影响

基于热弹塑性有限元法,开发顺次耦合焊接残余应力计算程序,对Q345R钢焊接残余应力进行分析,讨论焊缝强度不匹配对残余应力的影响.结果表明,焊缝强度对残余应力影响较大.当焊缝屈服强度与母材相同时,焊缝纵向残余应力高达屈服强度.当焊缝屈服强度高于母材强度时,焊缝纵向残余应力高达屈服强度,热影响区纵向残余应力高于母材屈服强度.且随着焊缝强度增加,热影响区纵向残余应力增加.     

油气集输管道内腐蚀及内防腐技术探讨

石油运输是一个长期性的过程,我们一般都是采用集输管道进行运输,但管道大部分都埋于地下,地下环境比较复杂,所以很容易造成管道腐蚀问题,因此要采取相应的技术防止管道内腐蚀,这样才能有效缓解集输管道的腐蚀.     

超声振动辅助滚压参数对钛合金表面残余应力的影响

结合有限元分析和实验研究,基于与普通滚压工艺的对比,对超声振动辅助滚压强化钛合金表面的残余应力场进行分析,获得了沿改性层深度方向的残余应力变化和瞬态应力分布云图。结果表明:与普通滚压相比,超声振动辅助滚压可改变滚压头和材料表面接触力的作用方式,使应力波沿着材料深度方向动态传播,从而产生更深的残余压应力影响层,并导致压应力层下移。在实验参数条件下,最大残余压应力值和表面残余应力值都随着静压力的增大而显著增大;随着主轴转速的增大,最大残余压应力值明显单调增加,而最大残余压应力层深度逐渐减小;振幅对残余应力场的影响不十分显著。