大口徑直縫焊管成型應力分析.pdf

1、本文根據(jù)JCOE直縫埋弧焊接鋼管的合縫預焊工藝過程，建立了相應的有限元分析模型,并利用該模型得到了直縫焊管上的成型殘余應力分布,計算結果與實測結果基本相符.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、成型殘余應力峰值和合縫預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力峰值的關鍵工藝參數(shù),在實際生產(chǎn)過程中,應盡量將該規(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徑過程的均勻變型機制,導出了用環(huán)劈法估算擴徑后焊接鋼管外表面上周向殘余應力的公式.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>不能正確反映擴徑前直縫焊管外表面上周