大口徑直縫焊管成型應(yīng)力分析.pdf

1、本文根據(jù)JCOE直縫埋弧焊接鋼管的合縫預(yù)焊工藝過程，建立了相應(yīng)的有限元分析模型,并利用該模型得到了直縫焊管上的成型殘余應(yīng)力分布,計算結(jié)果與實測結(jié)果基本相符.對實際生產(chǎn)過程中合縫前管坯開口寬度和橢圓度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,并根據(jù)3σ規(guī)則確定了用于有限元建模的計算特征值,對實際生產(chǎn)中可能遇到的管坯幾何形狀做了全面的考慮.計算結(jié)果表明,無論管坯的幾何形狀如何變化,JCOE成型焊管外表面上周向殘余應(yīng)力的峰值均出現(xiàn)在距離焊縫180°的位置附近.從控制

2、成型殘余應(yīng)力峰值和合縫預(yù)焊后管口橢圓度的角度出發(fā)綜合考慮,將管坯成型為扁橢圓較為合理.管坯開口寬度是控制成型殘余應(yīng)力峰值的關(guān)鍵工藝參數(shù),在實際生產(chǎn)過程中,應(yīng)盡量將該規(guī)格管坯控制為扁橢圓,開口寬度小于100mm為佳.基于直縫焊接鋼管擴(kuò)徑過程的均勻變型機(jī)制,導(dǎo)出了用環(huán)劈法估算擴(kuò)徑后焊接鋼管外表面上周向殘余應(yīng)力的公式.試驗研究證實,用該公式估算的σ<,θ>能夠近似反映裁制,同時指出,用該公式估算的σ<,θ>不能正確反映擴(kuò)徑前直縫焊管外表面上周