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    厚壁不銹鋼管生產線有巨大前景

    厚壁不銹鋼管生產線有巨大前景   為探討大口徑厚壁管熱擠壓模具的磨損規律,以ASME SA-335P91鋼、AISI H13鋼為研究對象,結合實際試驗與有限元模擬,分析了溫度與保溫時間對模具磨損的影響情況。從模具工作條件觀察得到:在金屬坯料與模具接觸初期,模具表面溫升對磨損影響較大;在金屬坯料與模具處于熱平衡狀態時,該狀態持續時間與當前溫度是影響磨損的主要因素。在金屬坯料與模具接觸初期得到了溫度-硬度方程、溫度-磨損系數方程;在熱平衡狀態下得到了時間-硬度方程、溫度-磨損系數方程。結合Archard磨損理論,得到了適用于大口徑厚壁管熱擠壓模具的磨損規律。最后對有限元軟件進行二次開發,結果表明,預測值與高溫磨損試驗值基本一致,可為該類模具磨損優化設計提供理論支持。利用正交試驗,通過有限元模擬研究了P91厚壁管熱擠壓模具型腔幾何參數及初始溫度的合理取值范圍。選取擠壓角角度α、過渡圓角半徑R1、過渡圓角半徑R2、定徑帶長度h、擠壓模初始溫度T為研究對象,以擠壓模工作表面應力分布-sds、擠壓模所受最大載荷Lmax、?谔幗饘倭魉倬讲頕sdv為考核標準,展開了基于有限元模擬的正交試驗研究。結果顯示,P91厚壁管熱擠壓模具型腔幾何參數與初始溫度的合理取值范圍為:擠壓角角度選取45°~55°、定徑帶長度h選取90~120 mm、過渡圓角半徑R1選取70~90 mm、過渡圓角半徑R2選取100~120 mm、擠壓模初始溫度T選取250~350℃。最后,利用縮比熱擠壓成形試驗驗證了模具型腔參數與初始溫度取值范圍的合理性。為解決某大型發電設備轉子線圈使用的非均勻大壁厚銅銀合金矩形方管的彎折成形及回彈問題,基于有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA,對管料的彎折成形及回彈進行了仿真分析,為某彎管設備的設計提供了參考。針對該彎管設備調試過程中出現的管料異常變形和彎折扭曲等問題,提出了采用雙上模結構取代原來的單上模結構,通過調整上模之間的不同跨距消除彎折缺陷的方法,建立了仿真模型,并開展了仿真分析。仿真結果表明:采用雙上模結構,通過合理調整模具間距,可有效解決壓頭位置的局部非彎折變形及扭曲問題。采用法國POLYSOUDE管-管全位置自動脈沖TIG焊機焊接壁厚20 mm的316L不銹鋼管,焊后對接頭的組織性能進行了測試和分析。試驗結果表明:在焊接過程中,通過焊機中參數數據庫對焊槍處于不同焊接位置時焊接工藝參數的控制和調整,可以獲得成形均勻一致、質量穩定的焊接接頭;拉伸試驗結果表明:接頭的抗拉強度在600 MPa左右,拉伸試樣全部斷裂在母材;在接頭4個不同位置中,焊縫的硬度最高,其最大值可以達到HV207。采用管接頭全位置自動TIG焊可以得到焊縫成形及組織性能均勻一致的不銹鋼管接頭。

     

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