抽油桿疲勞裂紋擴(kuò)展期剩余壽命研究.pdf

1、近年來(lái)，大慶油田抽油桿斷裂問(wèn)題日益嚴(yán)重，綜合分析結(jié)果表明，抽油桿發(fā)生斷裂的主要原因是抽油桿材料本身含有冶金缺陷和夾雜，以及抽油桿熱處理不規(guī)范形成金相組織不正常，使服役中的抽油桿在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞裂紋。疲勞裂紋在交變應(yīng)力作用下擴(kuò)展到臨界狀態(tài)時(shí)，就產(chǎn)生疲勞斷裂。 本文以35CrMo抽油桿的工程實(shí)際應(yīng)用為背景，基于試驗(yàn)的方法，對(duì)抽油桿疲勞裂紋擴(kuò)展期剩余壽命進(jìn)行了研究。 首先對(duì)廠方提供的斷口進(jìn)行分析確定金屬斷裂的性質(zhì)，通過(guò)

2、微觀斷口的分析，尋找斷裂的原因，然后進(jìn)一步用金相方法檢查斷口金相組織是否正常，材料有否宏觀及微觀缺陷。 抽油桿剩余壽命的計(jì)算，需要確定材料的材料系數(shù)c、n值。試驗(yàn)通過(guò)測(cè)出裂紋長(zhǎng)度a與運(yùn)轉(zhuǎn)周次N之間的關(guān)系，經(jīng)擬合得出裂紋擴(kuò)展數(shù)率da/dN與應(yīng)力強(qiáng)度因子幅△k的關(guān)系，計(jì)算出材料系數(shù)c、n值。 本文用James-Anderson方法為基礎(chǔ)，通過(guò)疲勞裂紋擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)研究，尋求到抽油桿桿體表面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的近似解答。裂紋擴(kuò)展規(guī)律