本文關(guān)鍵詞：雙金屬?gòu)?fù)合管斜軋擴(kuò)徑過(guò)程有限元模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：冶金復(fù)合雙金屬無(wú)縫鋼管是通過(guò)內(nèi)外層金屬的原子或分子在界面處相互發(fā)生擴(kuò)散而形成的冶金結(jié)合無(wú)縫管,界面實(shí)現(xiàn)了完全的冶金結(jié)合。由于其自身材料的耐腐耐磨及耐熱等特性,冶金復(fù)合雙金屬?gòu)?fù)合無(wú)縫管已經(jīng)廣泛應(yīng)用于陸地石油天然氣輸送及開(kāi)采、海洋油氣輸送管道及耐磨輸送管等特殊領(lǐng)域。目前,冶金復(fù)合雙金屬無(wú)縫鋼管生產(chǎn)技術(shù)的研究,主要集中在離心鑄造法、爆炸焊接法及中頻感應(yīng)加熱釬焊法。采用斜軋擴(kuò)徑工藝能夠?qū)⒖招碾p金屬管坯一次擴(kuò)徑成形為合格的熱軋雙金屬成品管,具有流程短、金屬消耗少、變形量大等優(yōu)點(diǎn),并且可以應(yīng)用于多種材質(zhì)。本文通過(guò)有限元方法模擬空心雙金屬管坯的斜軋擴(kuò)徑過(guò)程,研究不同的送進(jìn)角和輾軋角對(duì)于空心雙金屬管坯徑向材料變形均勻性的影響,研究雙金屬?gòu)?fù)合管坯在斜軋擴(kuò)徑變形各階段的軋制力、等效塑性應(yīng)變、溫度場(chǎng)及層間應(yīng)力分布。結(jié)果表明在穩(wěn)定擴(kuò)徑階段的擴(kuò)徑區(qū)軋制力最大值出現(xiàn),該階段是空心雙金屬?gòu)?fù)合管坯內(nèi)外層材料最易發(fā)生缺陷的區(qū)域;工件內(nèi)部的高溫有利于內(nèi)外層材料在界面處的協(xié)調(diào)變形;空心雙金屬管坯徑向材料變形不均勻性隨著軋輥送進(jìn)角的增大而減小,隨著輾軋角的增大而增大。采用空心雙金屬管坯斜軋擴(kuò)徑試驗(yàn)金相照片顯示雙金屬?gòu)?fù)合無(wú)縫鋼管界面冶金結(jié)合良好,根據(jù)XRD確定了雙金屬管的物相組成,結(jié)果表明雙金屬管坯斜軋擴(kuò)徑模擬工藝可行。通過(guò)有限元模擬分析得出的成形規(guī)律,對(duì)于空心雙金屬管坯斜軋擴(kuò)徑技術(shù)研究具有重要的理論與實(shí)踐價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：空心雙金屬管坯 斜軋擴(kuò)徑 冶金復(fù)合 有限元模擬 界面
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG335
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 引言9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-10
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國(guó)外生產(chǎn)現(xiàn)狀10
• 1.2.3 無(wú)縫鋼管生產(chǎn)時(shí)主要存在的問(wèn)題10
• 1.3 研究的意義10-11
• 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容及其方法11-12
• 1.4.1 論文的研究?jī)?nèi)容11
• 1.4.2 研究方法11-12
• 第二章 雙金屬軋制理論12-16
• 2.1 現(xiàn)代軋制理論12
• 2.2 雙金屬軋制的界面結(jié)合機(jī)制12-13
• 2.3 雙金屬界面處的摩擦作用機(jī)制13
• 2.4 雙金屬軋制連接的主要影響因素13-14
• 2.5 本章小結(jié)14-16
• 第三章 空心雙金屬管坯斜軋擴(kuò)徑理論基礎(chǔ)16-27
• 3.1 數(shù)學(xué)模型的假設(shè)條件16
• 3.2 斜軋擴(kuò)徑過(guò)程的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征16-20
• 3.2.1 軋輥的運(yùn)動(dòng)速度16-17
• 3.2.2 軋件的運(yùn)動(dòng)速度17
• 3.2.3 變形區(qū)內(nèi)軋件的滑移17-20
• 3.3 斜軋擴(kuò)徑過(guò)程力能參數(shù)計(jì)算20-25
• 3.3.1 軋制壓力計(jì)算20-21
• 3.3.2 接觸面積的計(jì)算21-24
• 3.3.3 平均單位壓力的計(jì)算24-25
• 3.3.4 頂頭軸向力的確定25
• 3.4 本章小結(jié)25-27
• 第四章 雙金屬管斜軋擴(kuò)徑過(guò)程有限元模擬27-40
• 4.1 斜軋擴(kuò)徑過(guò)程有限元模型的建立27-28
• 4.1.1 建立曼內(nèi)斯曼式擴(kuò)徑機(jī)幾何模型27
• 4.1.2 有限元模型參數(shù)設(shè)置27-28
• 4.2 斜軋擴(kuò)徑過(guò)程模擬結(jié)果分析28-35
• 4.2.1 斜軋擴(kuò)徑過(guò)程分析28-30
• 4.2.2 斜軋擴(kuò)徑變形分區(qū)示意30
• 4.2.3 雙金屬?gòu)?fù)合管穩(wěn)定擴(kuò)徑階段等效塑形應(yīng)變分布30-32
• 4.2.4 穩(wěn)定擴(kuò)徑階段溫度場(chǎng)分布32-33
• 4.2.5 層間應(yīng)力分布33-35
• 4.3 工藝參數(shù)對(duì)于斜軋擴(kuò)徑過(guò)程的影響規(guī)律35-39
• 4.3.1 送進(jìn)角對(duì)界面協(xié)調(diào)變形的影響規(guī)律35-37
• 4.3.2 輾軋角對(duì)界面協(xié)調(diào)變形的影響規(guī)律37-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 第五章 雙金屬?gòu)?fù)合管組織40-46
• 5.1 雙金屬?gòu)?fù)合無(wú)縫鋼管金相組織分析40-43
• 5.2 雙金屬?gòu)?fù)合無(wú)縫鋼管XRD分析43-45
• 5.3 本章小結(jié)45-46
• 第六章 結(jié)論與展望46-47
• 6.1 結(jié)果與討論46
• 6.2 未來(lái)工作展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明50-51
• 致謝51-52

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