本文選題：雙金屬復合管 + 環(huán)焊縫　； 參考：《西安石油大學》2016年碩士論文

【摘要】：雙金屬復合管作為重要的油、氣輸送管線鋼管,在惡劣的工況下承擔重要的輸送任務(wù),復合管的開裂甚至斷裂都會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。本文所研究的L415QB+316L雙金屬復合管環(huán)焊縫接頭包括:根焊層(R316)、封焊層(R309L)、過渡層(R309LMo)、填充層(E5015)和蓋面層(E5015);目的是研究環(huán)焊縫上的裂紋開裂的原因以及機理。采用X射線對環(huán)焊接頭無損檢測,確定起裂位置在焊接接頭的封焊區(qū);并利用光學顯微鏡觀察斷口形貌特征,發(fā)現(xiàn)封焊區(qū)、過渡層為脆性斷裂,填充層、蓋面層為韌性斷裂;采用掃描電鏡、EDS分析儀對焊接接頭的成分以及組織進行分析,發(fā)現(xiàn)封焊區(qū)鐵素體含量較高;采用顯微硬度計對試樣進行硬度檢測,發(fā)現(xiàn)封焊區(qū)、過渡層硬度均高于其他區(qū)域的硬度值;封焊區(qū)與過度層的脆性組織以及硬度分布不均勻是開裂的重要原因。采用有限元分析軟件ABAQUS對焊接接頭在不同類型載荷作用下的應力分布進行研究。結(jié)果顯示,在彎曲載荷作用下,彎曲位移為15mm時,封焊區(qū)的應力值達到材料抗拉強度520MPa;在工作內(nèi)壓10.48MPa作用下,焊接接頭的應力值較小,內(nèi)壓不是驅(qū)動開裂的主要原因;在拉伸載荷為85mm時,封焊區(qū)應力值達到抗拉強度520MPa;焊接接頭在拉-彎復合載荷作用下,復合載荷為13mm彎曲位移+71mm拉伸載荷時,封焊區(qū)的應力值達到抗拉強度而產(chǎn)生裂紋。
[Abstract]:As an important oil and gas pipeline pipe, bimetallic composite pipe takes on important transportation tasks under bad working conditions, and the cracking and even fracture of the composite pipe will cause huge economic losses. The girth welds of L415QB316L bimetallic composite pipe are studied in this paper, including root welding layer (R316), seal welding layer (R309L), transition layer (R309LMo), filler layer (E5015) and cover layer (E5015). X-ray nondestructive testing was used to determine the starting position of the welding joint, and the fracture morphology was observed by optical microscope. It was found that the sealing zone was brittle fracture, the filling layer was brittle fracture, and the cover surface layer was ductile fracture. The composition and microstructure of welded joints were analyzed by EDS scanning electron microscope (SEM). It was found that the content of ferrite in the sealing zone was high, the hardness of the samples was detected by microhardness meter, and the sealing zone was found. The hardness of the transition layer is higher than that of other regions, and the brittle structure and the uneven distribution of hardness in the sealing zone and the transition layer are the important reasons for the cracking. The stress distribution of welded joints under different types of loads was studied by finite element analysis software Abaqus. The results show that under bending load and bending displacement of 15mm, the stress value of sealing zone reaches 520MPa of material tensile strength, and the stress value of welded joint is smaller under working internal pressure of 10.48 MPA, and internal pressure is not the main reason of driving cracking. When the tensile load is 85mm, the stress value of the seal welding zone reaches 520MPa, and when the composite load is 13mm bending displacement 71mm tensile load, the stress value of the seal welding zone reaches the tensile strength and cracks occur.
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE973

【參考文獻】

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本文編號：2067110