钢管张力减径过程传热模型

为了提高钢管张力减径过程的轧制质量、降低能耗以及控制终轧温度的准确性,从而为钢管出炉温度提供科学设定依据,通过对传热机理分析,建立了钢管张力减径过程传热模型,给出了除鳞、轧制及空冷阶段钢管边界热流的计算式.基于塑性材料的变分原理,建立了轧制变形区的变形热计算模型.结果表明:变形热对钢管温度分布影响不可忽略;该模型能真实反映钢管在张力减径过程中的温度变化,与实测结果吻合较好,可用于钢管再加热和张力减径过程中的参数分析及工艺优化.     

张力减径过程管形预报的有限元模型

根据张力减径机的孔型特点,建立了全系统三维弹塑性有限元分析模型,对18机架张力减径过程进行数值模拟,通过研究横向壁厚分布,得出减径钢管产品沿圆周方向的壁厚分布不均,产生内多边形缺陷,并将模拟结果与实测结果进行对比,验证了所建立模型的准确性.本模型可以对钢管减径进行产品质量预测,为分析产品缺陷、指导工艺设计提供了依据.     

钢管张力减径仿真系统与验证

为验证作者开发的“钢管张力减径三维热力耦合刚塑性有限元虚拟仿真集成系统”的正确性和可靠性，对典型的三辊张力减径过程进行了模拟，并将模拟结果与产品实测结果进行对比，结果证明了采用有限元模拟技术能够为钢管张力减径工艺制度制定和轧辊孔型优化提供依据。     

张力减径机孔型设计系统

主要研究开发了钢管张力减径机减径过程的传统孔型、圆孔型、椭圆孔型的设计系统 ,研究了有关孔型设计过程的优化问题 ,成功地为钢管生产厂家提供一套张力减径机孔型自动设计系统 ,有效地提高了工作效率和设计的可靠性     

提高CPE机组无缝钢管成材率的研究

通过分析CPE机组的生产工艺,得出切损是导致无缝钢管成材率低的主要原因.针对现场工艺及设备存在的问题,对定径、张力减径变形制度进行优化,对顶管缩口设备、顶管后切头方法进行改进.改进后的工艺减少张力减径增厚端的长度,减少顶管后的钢管切头,提高分切精度,因而降低切损,使机组全年综合成材率提高8%.     

强张力减径过程混合加载模型及产品质量预报

采用三维弹生大变表有限元法进行单组元建模,考虑金属的复杂性和影响金属流动的关键因素,如孔型形状及配置、张力作用等,通过张力作用等,通过张力、位移混合加载,建立耦合计算连轧模型,研究在张力减径过程中钢管变形机制,分析在不同民政部下钢管的壁厚变化规律,并与实验结果的对比分析,验证模型的可靠性,为对张减机进行全面检测、挖掘设备潜力和开发新产品等工艺理论研究提供了依据。     

无缝钢管冷轧成型过程的数值模拟

本文采用非线性有限元法对无缝钢管的冷轧成型过程进行了数值模拟,得到了钢管在整个冷轧过程包括稳定轧制和钢管冷轧脱模后各个位置的位移场和应力应变场.根据数值计算结果绘制了钢管的轴向、环向及径向应力分布,并根据应力分布特点解释了钢管在冷轧过程中,不同的减径量如何影响成品管直径和壁厚精度的机理.数值计算结果表明:不同减径量情况下,稳定轧制阶段减径量的大小对钢管内外壁径向应力影响较小;对于环向应力,减径量越大,钢管外壁环向拉应力越大,而内壁环向压应力则越来越小;轴向应力同样与减径量的大小成反比例关系.残余应力沿圆周方向有明显不同,较小的轴向拉应力和较大的径向拉应力有利于轧制后轴向变形,较小的减径量有利于接近理论壁厚,但冷轧脱模后钢管直径大于理论直径.研究成果对于无缝钢管冷轧成型工艺设计以和轧辊孔型设计具有参考价值.     

改善厚壁管头部偏壁的措施

对厚壁管(壁厚S≥16mm)头部偏壁进行了原因分析和工艺试验。结果表明:与冷定心相比,漏斗状定心工艺改善了厚壁管头部偏壁,提高了钢管成材率。     

双道次张力减径过程金属流动三维有限元模拟

采用非线性有限元软件MARC/AutoForge,通过三维弹塑性热力耦合的有限元方法,模拟了新型油井管用钢33Mn2V双道次张力减径过程中的金属流动情况,分析了工件内外表面的速度场分布规律.模拟结果表明:不论是工件外表面还是内表面,在张力减径过程中金属流动速度分布都是不均匀的;实际生产制订合理的可行性工艺方案时应当考虑这些因素.     

三辊微张力减径过程金属变形行为模拟与分析

采用ANSYS有限元分析软件，对无缝钢管三辊张力定径过程的金属变形行为进行模拟，较直观适时地反映该过程的金属变形状态，详细讨论该过程由咬入到稳定轧制的金属流动变化状态及方式。分析得到的应力应变分布结果能够较好地解释钢管定减径过程中出现的壁厚不均等现象，模拟结果与实际生产中钢管变形行为状态基本一致。     

工艺因素对钢管外径精度的影响

研究了空拔减径量、模角、钢管材质和加工硬化对冷拔钢管外径精度的影响，为合理拟订冷拔工艺、高精度地生产冷拔钢管奠定了基础。     

33Mn2V油井管张力减径过程的三维热力耦合有限元模拟

利用MARC/AutoForge3.1元件,使用三维弹塑性热力耦合有限元方法模拟采用新型油井管用钢33Mn2V热轧制管的双道次张力减径过程,并直观地显示了三维管件材料内部和表面不同方位的金属流动、应力、应变和温度演化情况.模拟结果表明:不论是工件表面还是内部,在张力减径过程中金属流动、应变、应力和温度分布都是不均匀的;分析成品管显微组织时应当考虑这些因素.     

铜/铝双金属复合管连轧变形过程数值模拟

本文以铜/铝双金属管的轧制复合为例,对双金属管的连轧变形过程进行数值模拟。铜铝双金属管中铜管为覆层,铝管为基层,轧制工艺采用冷轧复合工艺。轧机采用三辊Y型轧机,结合金属塑性变形理论、管棒材连轧技术、张力减径理论、固体传热模型、刚塑性有限元理论,利用大型非线性显式动力学有限元模拟软件ANSYS/LSDYNA对双金属管的轧制过程进行热力耦合数值模拟分析,对双金属管在轧制复合过程中的塑性变形过程、力学性能、尺寸精度和温度变化分布做了分析研究。     

张力减径机双电机传动系统的分析

介绍了张力减径机双电机传动系统的传动方式，通过分析张力减径机双电机传动系统的扭矩和效率，以方便强度校核和设计计算。     

AISI 4145H石油钻铤用管轧制工艺开发

为解决Assel轧管机组生产超长特厚壁钻铤用管(径壁比≤3.7)轧制顺行问题和提高纵横向壁厚均匀性,实施了坯型优选、变形量合理分配、穿孔机和轧管机参数调整以及减径机孔型参数和速度制度优化等一系列技术措施.生产的钻铤管成品长度达标,包括横向与纵向壁厚均匀性在内的尺寸精度都达到了较高水平,符合指标要求.用户使用表明,与棒料相比,采用管料加工制造钻铤具有节省材料,合格率高,工效高,和工具消耗降低等综合有优点.     

N80级石油套管在线形变热处理工艺

利用连轧管后的中间冷却、再加热及定减径过程,实现钢管生产的在线形变热处理,这种工艺既能提高钢管的性能,又能降低生产成本.结果表明:40Mn2V钢经在线形变热处理后,奥氏体晶粒度较直接定径工艺提高2.5~3级,生产无缝钢管的纵向冲击功Ak≥22 J,σ0.5≥555 MPa,σb≥819 MPa,延伸率≥23%,满足API标准对N80石油套管的性能要求.中间冷却过程中,奥氏体的完全分解程度以及合理的再加热温度是改善N80石油套管力学性能的关键.     

机械扩径工艺与工艺参数优化

本文设计了钢管扩径的相关模具,并在万能实验机上进行实验。考察了扩径系数、顶锥锥角、摩擦系数对圆管扩径力的影响,扩径系数、顶锥锥角对变形分配的影响以及扩径系数、顶锥锥角对椭圆管规圆效果的影响。     

福清核电1号常规岛主蒸汽管道P280GH焊接工艺评定

压水堆核电站主蒸汽管道是连接核岛蒸汽发生器与常规岛汽轮机的二回路大径厚壁承压管道,福清核电1号机组主蒸汽采用P280GH无缝钢管。由于主蒸汽管道使用条件特殊,安全等级高,所以对焊缝质量要求特别高。由于福清核电工程是中国核电工程有限公司成立以来的第一个总承包项目,第一次组织按照DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》对主蒸汽管道P280GH焊接工艺进行评定,因此对公司后续核电项目具有参考和借鉴意义。     

钢管溜筒在冶勒水电站压力管道长斜井回填混凝土浇筑中的成功运用

本文主要介绍冶勒水电站压力管道混凝土浇筑施工技术。在冶勒水电站压力管道混凝土浇筑施工中,采取了系列非常规施工方案,沿用并发展了钢管溜筒施工技术,成功运用了Ф219厚壁钢管作为溜筒进行长斜井混凝土浇筑,以及利用钢花管对涌水洞段进行引排水处理的施工方法。通过上述措施方案,成功地解决了本工程压力钢管斜井深长、坡度陡、渗水量大、钢管直径大和回填空间狭窄等实际施工困难,为压力钢管混凝土浇筑施工提供了很好的经验借鉴作用。     

A335-P22厚壁管道焊接及热处理工艺

A335-P22厚壁管道的焊接要想满足多种复杂工程要求,需要制定多种焊接方法组合的焊接工艺。在探究和分析了A355-P22厚壁管材焊接特性后,想出了一套适合A335-P22厚壁管的焊接工艺。该工艺同时采用了多种焊接方法。