UOE焊管坡口形状与引弧板开口角研究

论文摘要

在从板料成形为管坯的板边弯曲成形、U成形和O成形过程中,焊接坡口将会发生一定的变形,而且这种变形会因制品的规格不同而不同,呈现出一种不同于初始加工状态的形态。塑性变形对焊接坡口形状的影响以及变形后焊接坡口的形态是否可以满足焊接工艺的要求,是一个有待于澄清的问题。在成形过程中,由于引弧板位于管端,难免会受到端部效应的影响。而这一影响到底有多大,是否还能满足焊接工艺的要求,则是另一个需要解决的技术问题。文章以大型非线性有限元软件MSC.MARC为平台,建立了UOE焊管坡口成形的二维有限元仿真模型和引弧板开口角研究的三维有限元模型,给出了研究成形后坡口变形状态和引弧板开口角的基本方法。文章分析了UOE焊管坡口和引弧板的成形过程,通过大量的仿真模拟,研究了UOE成形各工序的成形参数,以及坡口的初始形状对板料在相应工序后坡口形状的影响,筛选出了影响坡口形状的主要因素,揭示了各因素对坡口形状的影响规律及影响引弧板开口角的主要因素和规律。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 大口径直缝埋弧焊管制造工艺综述
• 1.2.1 UOE 成形法
• 1.2.2 JCO 成形法
• 1.2.3 PFP 成形法
• 1.2.4 C 成形法
• 1.2.5 RB 成形法
• 1.2.6 CF 成形法
• 1.3 板边几何形状与焊管质量的关系
• 1.3.1 坡口形状
• 1.3.2 开口角
• 1.3.3 管坯形状
• 1.4 坡口形状与引弧板开口角的研究现状
• 1.5 本文的研究内容
• 第2章 有限元仿真模型及其模拟方法
• 2.1 有限元模型
• 2.1.1 坡口形态分析的有限元模型
• 2.1.2 引弧板开口角分析的有限元模型
• 2.2 UOE 焊管成形的模拟方法
• 2.2.1 多工序变形的模拟
• 2.2.2 接触的判断
• 2.2.3 摩擦的处理
• 2.2.4 后处理方法
• 2.3 本章小结
• 第3章 坡口形状在成形过程中的变化
• 3.1 成形过程分析
• 3.1.1 C 成形过程
• 3.1.2 U 成形过程
• 3.1.3 O 成形过程
• 3.2 成形参数对坡口形状的影响
• 3.2.1 成形参数及初始值
• 3.2.2 C 成形参数对 C 成形后坡口形状的影响
• 3.2.3 U 成形参数对 U 成形后坡口形状的影响
• 3.2.4 O 成形参数对 O 成形后坡口形状的影响
• 3.2.5 初始坡口角对 O 成形后坡口的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 引弧板开口角在成形过程中的变化
• 4.1 成形过程分析
• 4.1.1 C 成形过程
• 4.1.2 U 成形过程
• 4.1.3 O 成形过程
• 4.2 成形参数对引弧板开口角的影响
• 4.2.1 成形参数及初始值
• 4.2.2 模具参数
• 4.2.3 工艺参数
• 4.2.4 初始坡口形状
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介