翻转次数对20MnMoNb特厚管板焊接残余应力与变形影响的数值分析

基于有限元ABAQUS软件,对390mm厚20MnMoNb特厚板双U形坡口拼焊制造EO反应器管板过程进行焊接残余应力与变形有限元模拟,考察两面交替焊接时的翻转次数对特厚管板焊后残余应力与变形的影响．结果表明,特厚管板焊后发生一端翘起的角变形,在靠近表层的焊缝及热影响区存在较大的残余拉应力,在焊缝内部为残余压应力;随着翻转次数的增加,焊接残余应力和变形均降低,但当往返翻转次数超过7次后,进一步增加翻转次数对残余应力和变形的降低作用不明显．     

Comparative study of weld residual stress on steel pipes with different weld types

This study developed a sequential coupling finite element procedure to predict residual stresses of steel pipes with longitudinal wela\ circumferential weld and spiral weld.The results show that the residual stress in heat affected zone(HAZ)is higher than that in weld for spiral weld pipe.For the circumferential weld pipe and spiral weld pipe,the residual stress in inner surface is higher than that in outer surface.However,for the spiral weld pipe,the residual stress in inner surface is smaller than that in outer surface.The hoop residual stress of circumferential weld pipe is higher than that of longitudinal weld pipe,while the axial residual stress of circumferential weld pipe is smaller than that of longitudinal weld pipe.The hoop stresses for circumferential weld pipe and axial stress for longitudinal weld pipe have exceeded the yield strength of base metal.With the increase of helix angle,the hoop stress decreases while the axial stress increases.For the spiral pipe(α=30° to 50°),both the hoop stress and axial stress are relatively small.The spiral pipe(helix angle ranging from 30° to 50°) is helpful to reduce stress corrosion cracking(SCC) and it is recommended to manufacture the steel pipe.     

钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测

钎焊连接技术被广泛应用于航空航天、核电等领域的高效紧凑换热器制造中.高温高压工作条件下,蠕变及蠕变损伤引起的裂纹扩展是换热器中钎焊接头的主要失效方式之一.以高效紧凑换热器中常用的Incone1625/BNi-2及C276/BNi-2钎焊接头为研究对象,对其蠕变及蠕变裂纹扩展扩展行为进行了研究,获得钎焊接头的蠕变变形及裂...     

基于应力-强度干涉模型的氮气管道安全可靠性分析

采用压力管道全面检验与相应评价方法进行安全可靠性分析。首先用超声测厚方法对管道进行检测,得出管道各部位的壁厚,然后用应力-强度干涉模型对含缺陷氮气管道进行可靠性分析,计算不同壁厚的管道在长期服役下的可靠性。结果表明:经过长期运行后,氮气管道的可靠性逐渐降低,尤其在壁厚较薄的部位,较大的体积缺陷易造成应力集中,且结构强度下降,缩短了使用寿命。     

304不锈钢半管夹套焊接部位残余应力有限元模拟

半圆管夹套设备最常见的问题是夹套焊接部位开裂引起泄漏。焊接残余应力是重要的影响因素之一。本文利用有限元软件ABAQUS，开发了一个顺次耦合的焊接热应力计算程序，讨论坡口形式、线能量、半管间距等参数的变化对焊接残余应力的影响，得到了半管结构残余应力分布特征，找到了最大焊接残余应力的位置及大小，为半管夹套的安全评定提供参考。     

湿H2S环境下16MnR钢氢鼓泡的试验研究与数值模拟

采用宏观检查、光学显微镜和扫描电镜等试验方法对16MnR钢LPG球罐在湿硫化氢环境下发生的氢鼓泡进行了取样分析，结果表明，氢鼓泡的产生与钢中沿带状珠光体分布的长条型MnS夹杂物密切相关。采用有限元软件ABAQUS，开发了氢扩散的有限元计算程序和多裂纹扩展技术，对氢向MnS夹杂扩散聚集引起氢鼓泡的行为进行有限元模拟，得到了扩散氢浓度随时间的分布以及氢鼓泡形貌。MnS／基体界面处应力集中，在湿H2s环境中，氢向界面扩散聚集，产生巨大氢压，使材料发生塑性变形，产生氢鼓泡。带状MnS夹杂物的数量越多、夹杂物越长、氢浓度越高，材料产生氢鼓泡敏感性越大。     

哈氏合金C276管道焊接残余应力与变形的有限元分析

针对哈氏合金C276焊接特点,运用有限元分析软件ABAQUS,对哈氏合金C276管道多道焊残余应力进行了有限元模拟。利用单元生死技术,模拟焊缝金属的形成;利用FORTRAN语言编写子程序DFLUX,实现了移动的高斯分布热源;考虑对流、传导、辐射以及高温下的材料性能,获得了残余应力和变形的分布规律。计算结果表明,在焊缝及热影响区,轴向拉应力对内壁裂纹的产生有主要的影响,环向拉应力对外壁裂纹的产生有主要的影响。线能量对温度和变形的影响较大,而对残余应力影响不大。     

扩散焊工艺对316L钢接头力学性能影响及优化研究

为了提高紧凑高效换热器性能,文中以316L钢扩散焊接头为研究对象,对其在不同焊接温度、压力及保温时间等工艺下性能进行了协同研究。结果表明：接头强度和韧性均随焊接温度的升高而提高,当焊接温度超过1 060℃时,其屈服强度变化较小;接头的强度和韧性均随焊接压力的升高而提高,当压力超过10 MPa时,其强度变化趋势变化相对较小,但变形量较大;随着保温时间的延长,接头的屈服强度变化幅度较小,而抗拉强度和韧性则逐渐提高;焊接温度为1 060,1 120℃,焊接压力为10 MPa时,变形基本维持在2%左右;当焊接温度为1 120℃,焊接压力为7 MPa,保温时间为120 min时,接头性能略高于连接压力为10 MPa时的强度,但变形百分比可降低到1.3%左右。因此,当焊接温度为1 060℃时,焊接压力为10～13 MPa,保温时间为60～120 min为推荐的较优工艺参数;当焊接温度为1 120℃时,焊接压力为7～10 MPa,保温时间为60～120 min为推荐的最优工艺参数。     

16MnR钢焊接接头氢扩散三维有限元模拟

利用电化学渗透法测定氢在16MnR钢焊接接头处的焊缝金属、热影响区金属以及母材中的扩散系数。基于有限元软件ABAQUS,开发焊接接头在氢环境下的三维氢扩散耦合有限元计算程序,考虑焊接残余应力、不同组织对氢扩散的影响,得到氢浓度随时间的分布规律。计算结果表明,在焊缝和热影响区,由于氢聚集的浓度和焊接残余应力较大,这很容易使材料在应力作用下发生与氢有关的开裂。     

柴达木盆地乌南油田N_2~1储层微观特征分析

本文通过对绿10井、绿13井、乌107井3口井N_2~1取心段岩心的普通薄片、铸体薄片、孔隙度、渗透率、碳酸盐含量等大量基础资料进行分析的基础上,总结了乌南油田N_2~1储层微观特征,包括岩石学特征、孔隙类型、成岩作用、物性特征,根据研究区砂岩中碳酸盐含量高的特点,就砂岩中碳酸盐的物质来源及对储层物性的影响作了进一步的探讨,认为影响乌南油田N_2~1储层物性的主要因素是碳酸盐含量高,碳酸盐含量与砂岩孔隙度呈负相关。碳酸盐物质来源主要由2个方面:一是来自物源区的碳酸盐岩岩屑,另一是在压实过程中相邻泥岩中高钙地层水进入砂岩后方解石沉淀而成的方解石胶结物。关于碳酸盐矿物在研究区N_2~1中的分布规律值得进一步研究与探索。