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《x80管線鋼環(huán)焊縫焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要大口徑高壓輸送及采用高鋼級管線鋼是國際管道工程發(fā)展必然趨勢，通過采用高鋼級管線鋼管來提升管道輸送壓力由此可提高輸送(天然氣)效率和減薄管道壁厚，相應(yīng)地減少焊材消耗，從而節(jié)約建設(shè)輸送管線的投資。但是管線鋼強度級別越高，焊接時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力也越大，因此有必要了解殘余應(yīng)力的大小及分布從而有針對性地調(diào)控減小之。X80管線鋼是控軋控冷的微合金鋼，具有較高強度和良好的抗延性斷裂能力，是輸氣管道中應(yīng)用日趨廣泛的高鋼級管材。本課題以X80管線鋼為研究對象，以金屬物理學(xué)、焊接傳熱學(xué)和力學(xué)等基本理論為基礎(chǔ)，通過物理實驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的手段對X80管線鋼對接接頭的焊接溫度場和應(yīng)力場進
2、行了模擬仿真。應(yīng)用SYSWELDI程有限元分析軟件，采用雙橢球焊接熱源模型，同時考慮了材料熱物理性能與溫度的非線性關(guān)系，以及相變潛熱對溫度場的影響，動態(tài)模擬了X80管線鋼多層焊過程，得到了不同工藝參數(shù)下焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)的焊接熱循環(huán)曲線，實現(xiàn)焊接溫度場、組織轉(zhuǎn)變場和應(yīng)力應(yīng)變場的三場耦合計算。通過數(shù)值模擬獲得了不同焊接工藝參數(shù)下焊接應(yīng)力分布的變化和殘余應(yīng)力的分布結(jié)果，從而為進一步耦合計算焊接接頭的局部擴散氫濃度打下基礎(chǔ)。此外，運用線性回歸分析方法對熱影響區(qū)、焊縫的殘余應(yīng)力和焊接線能量及預(yù)熱溫度之間的線性關(guān)系進行了擬合分析，得出了熱影響區(qū)、焊縫處的最大殘余應(yīng)力和焊接線能量及預(yù)
3、熱溫度兩個影響因子之間的對應(yīng)關(guān)系，在宏觀上揭示了各種因素對殘余應(yīng)力的影響，從而為優(yōu)化焊接工藝參數(shù)提供一定的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：X80管線鋼；數(shù)值模擬；焊接溫度場：殘余應(yīng)力ABSTRACTLarge-caliber&high．voltagetransmissionandtheuseofhigh—levelpipelinesteelisaninevitabletrendintheinternationalpipelineprojectdevelopment．Throughtheuseofhigh．gradepipelinesteelwhichcouldincreasepress
4、ureontransportation(naturalgas)，enhancingtransmissionefficiencyandthinningpipelinewallthickness，reducingconsumptionofthecorrespondingweldingmaterials，therebysavingtheinvestmentonthepipelinesbuilding．However，thehigherlevelofpipelinesteelintensity。thegreatertheresidualstresses，itisnecessary
5、tounderstandthesIZeanddistributionoftheresidualstressesandthustocontrolresidualstress·X80Pipelineisthecontrolledrollingandcold·alloysteel．Ithasthehighstrengthandgoodanti．ductilefractureperformance，anditisthehigh。gradesteelofincreasinglyextensiveapplicationintransmittinggaspipeline．Thetopi
6、cswhichstudytheX80pipelinesteelisbasedonmetalphysics，mechanicsandweldingheattransferandotherbasictheory．Simulatingthexa0pipelinesteelburjointweldingthermalandstressfieldbythemeansofacombinationwiththephysicsexperimentsandnumericalsimulation．ApplicatingSYSWELDprojectfiniteelementanalysisso
7、ftwareandusingadualellipsoidheatsourcemodel．takingintoaccountthenon’linearrelationshipofheatphysicalpropertiesandtemperature，aswellastheimpacttotemperaturefieldwhichthelatentheatofthephasetransitionlead，simulatingthemulti．1ayerweldingprocessofX80pipelinesteel，gettin
