直缝埋弧焊管端口扩径变形分析

《直缝埋弧焊管端口扩径变形分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、万方数据模具技术2009．No．415文章编号：1001-4934(2009)04—0015-04直缝埋弧焊管端口扩径变形分析桂中祥1，刘全坤1，孙世保2(1．合肥工业大学材料学院，安徽合肥230009；2．合肥紫金制管有限公司，安徽合肥230088)摘要：采用有限元模拟方法，就直缝埋弧焊管端口机械扩径变形过程进行了研究，对直缝埋弧焊管端口机械扩径过程的横断面、纵断面变形特征做了数值模拟。结果表明，沿管材轴向寸以将变形状态分为端口变形区、过渡变形区和未变形区，在扩径过程中需要确定合理的扩径长度。端口变形区壁厚减薄，而

2、在管材与模具尾部圆角相切处应变最大，处于相邻两块模具之间的悬空段管材壁厚变化不均匀，切向拉应力最大，壁厚减薄严重，这几处需要防止变形破坏，由此可见变形过程具有十分明显的局部变形特征。对直缝埋弧焊管端口机械扩径的模拟得到了扩径长度、管端壁厚变化等对实际生产有益的结论。关键词：直缝埋弧焊管；端口扩径；变形特征；有限元模拟中图分类号：TP391．7文献标识码：AAbstract：Themechanicalendexpandingprocessofthelongitudinalsubmerged—arcweldedpipew

3、asstudiedbymeansofFEMsimulationtechnologyinthispaper．Thepipeendde-formationonbothcrosssectionandlengthwisesectionwasalsoanalyzed．Resultsshowedthatthedeformationcouldbedividedintoenddeformationzone。transitionzoneandnon．deformationzoneinaxialdirectionofthepipe，an

4、dareasonablelengthofendexpandingneedtobedeterminedbeforetheexpandingprocess．Pipethicknessintheenddeformationzonebecamethinnerandthemaximalstraintookplaceinthesectionwherethepipeanddiefilletwereintangency．Inthesectionbetweenthetwoadjacentdies。wallthicknessofbill

5、etwasuneven．tangentialtensilestresscameuptothemaximumandwallthicknessreducedse．riously．Damagepreventionintheselocationswasnecessary．Therewasallevidentfeatureoflocaldeformationinthepipeendexpandingprocess．Throughthesimulationoftheme-chanicalendexpandingprocessof

6、thelongitudinalsubmerged-arcweldedpipe，someusefulconclusionshadbeenobtained，suchasappropriateexpandinglengthandthewallthicknesschangesofthepipeend，whichwerebeneficialtoactualproduction．Keywords：longitudinalsubmerged·arcweldedpipeendexpanding；deformationfea-ture

7、；finiteelementsimulation收稿日期：2009—03—10作者简介：桂中祥(1985一)，男，硕士研究生。万方数据．16DieandMouldTechnologyNo．420090引言随着国民经济的快速发展，我国的油气输送管线建设逐渐加快，所使用的管线钢管向高强度、高韧性方向发展。由于直缝埋弧焊钢管具有高强度、高韧性的特点，所以新建的一些管线如“西气东输”管线、“陕京二线”管线采用了这种钢管。当铺设钢管时，两根钢管管端以内径为基准对接，对接后的内径错边量越小，输送阻力也就越／bEl3。由于管线线路

8、长，并且在野外现场焊接，施工困难，因而对焊管管端口形状和尺寸精度有较高的要求，以保证相互对接的焊管都具有一致的几何尺寸，从而消除或减小对接焊缝处的残余应力，避免在对接焊缝处产生腐蚀断裂，造成管道泄漏和破坏。所以对焊管尺寸精度要求也El益严格，为此直缝埋弧焊管端口扩径是一个很重要的工艺过程，对其变形特征的分析尤为重要。1工艺分析机械扩径采用分瓣的