收藏本站
《浙江大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

奥氏体不锈钢冷冲压椭圆形封头塑性变形预测及检测方法研究

朱晓波  
【摘要】:随着国民经济的迅速发展以及国家能源战略的调整,低温液化气体,如液氮、液氧、液氢、液化天然气等的应用日趋广泛。奥氏体不锈钢压力容器是液化气体的主要储运设备之一,尤其是经应变强化后的容器,因其具有显著的减薄厚度、降低重容比等特点,应用越来越广泛。封头作为容器的重要部件之一,其需求量也随之出现大量增长。冷冲压成形椭圆形封头具有表面质量好、形状规整、易于成形、成形尺寸精确,尤其是成形快速,容易实现大批量生产等优点,已被普遍用于中小型奥氏体不锈钢压力容器的制造。 然而,冷冲压成形封头塑性变形较大,国内已出现多起奥氏体不锈钢封头开裂导致容器失效的案例,而关于封头塑性变形的研究却鲜有报道。多国标准,包括中国、欧盟、美国等,对冷冲压成形封头塑性变形(标准中称为变形率)计算有相关计算公式,但研究发现,这些计算公式并不能反映封头真实的塑性变形大小因此,对冷冲压椭圆形封头塑性变形预测和检测方法进行研究,包括设计阶段塑性变形预测、制造过程塑性变形检测,进而明确封头成形过程对其力学性能的影响,分析应变强化过程对封头塑性变形的影响,对于保证冷冲压成形椭圆形封头的质量,提高封头使用安全性具有重要意义。 在“十二五”国家科技支撑计划资助项目(编号2011BAK06B02-05)、浙江省重点科技创新团队项目(编号2010R50001)、国际科技合作项目“重型压力容器轻量化关键技术研究”(编号2010DFB42960)等的支持下,本文以奥氏体不锈钢S30408为例,针对奥氏体不锈钢冷冲压椭圆形封头开展研究,主要完成工作如下: (1)采用ABAQUS对冷冲压成形过程进行数值分析,通过冷冲压成形试验验证了数值分析有效性,建立了封头冷冲压成形过程塑性变形数值计算方法。 (2)考虑封头冷冲压成形过程塑性变形的影响(主要对厚度和材料性能影响),基于ABAQUS,对奥氏体不锈钢封头应变强化过程进行非线性分析,建立了考虑成形过程影响的封头非线性分析方法。在此基础上,分析了应变强化过程对封头塑性变形的影响。 (3)基于“冷冲压成形过程塑性变形数值计算方法”,开展了不同规格椭圆形封头数值分析,对比分析了国内外标准规定的封头塑性变形计算结果之间的差异,并分析了结果差异产生的原因,在此基础上,提出了用于设计阶段的封头塑性变形预测方法。 (4)基于奥氏体形变诱发马氏体相变现象,建立了封头塑性变形和马氏体相变量之间的数学模型,并基于该模型,提出了制造阶段封头塑性变形的检测方法。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TG386

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈志英,许树勤,孙文进;封头拉深成形工艺改进[J];锻压技术;2004年05期
2 万晋,林悦,何晓峰;冷旋压加工减薄量对椭圆封头强度的影响[J];福州大学学报(自然科学版);2000年06期
3 申勇峰;李晓旭;薛文颖;刘振宇;;304不锈钢拉伸变形过程中的马氏体相变[J];东北大学学报(自然科学版);2012年08期
4 张龙;王泽武;;椭圆形封头冲压成形壁厚减薄量精确计算与参数寻优[J];化工设备与管道;2012年01期
5 郑津洋;李雅娴;徐平;马利;缪存坚;;应变强化用奥氏体不锈钢力学性能影响因素[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2011年05期
6 袁志钟,戴起勋,程晓农,张成华;氮在奥氏体不锈钢中的作用[J];江苏大学学报(自然科学版);2002年03期
7 刘伟;李志斌;王翔;邹骅;王立新;;应变速率对奥氏体不锈钢应变诱发α′-马氏体转变和力学行为的影响[J];金属学报;2009年03期
8 胡平,李运兴,李大永;板材冲压翻边的解析理论模型[J];力学学报;2001年06期
9 逄金娥;郭雪华;;不锈钢封头在低温临氢工况下的开裂分析[J];化工设备与管道;2012年04期
10 高炳军;周军;董俊华;;S30408碟形封头应变强化特性及极限载荷分析[J];机械工程学报;2013年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 淮凯文;余式昌;胡锦程;;316L奥氏体不锈钢的氮合金化[J];宝钢技术;2007年04期
2 朱双春;王宝森;许轲;淮凯文;;氮对316L型不锈钢等离子弧焊接性能的影响[J];宝钢技术;2011年06期
3 杨瑞成;毕海娟;牛绍蕊;靳塞特;申鹏;;409L和430铁素体不锈钢耐局部腐蚀性能[J];北京科技大学学报;2011年04期
4 孙跃,林秀,江少群,赫晓东;1Cr18Ni9等离子体注渗氮层的组织及性能分析[J];中国表面工程;2005年05期
5 曾广胜;江太君;刘跃军;;基于WORKBENCH的液化气钢瓶的力学性能模拟[J];包装工程;2010年07期
6 李大永,罗应兵,尹纪龙,彭颖红;V型伸长翻边解析与数值研究[J];材料科学与工艺;2004年05期
7 许迎利;周张健;李明;何培;;机械合金化制备含氮ODS奥氏体不锈钢粉末[J];稀有金属材料与工程;2010年S1期
8 曹永录;刘德义;刘世程;王延来;;奥氏体不锈钢固溶渗氮研究[J];大连铁道学院学报;2005年04期
9 黄玉滨;多工位冲压拉深模设计[J];锻压技术;2000年03期
10 刁秋梅;姜允程;;篷布护铁冲压工艺与模具设计[J];锻压技术;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 杨敏;;斜楔冲孔模的结构设计及力学分析[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年
2 程东;高原;唐光辉;;3Cr13等离子表面渗氮[A];2008年中国机械工程学会年会暨甘肃省学术年会文集[C];2008年
3 李云飞;陈振茂;;基于非线性涡流检测的核电结构材料塑性变形损伤无损评价研究[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2013年
4 李言栋;刘承军;姜茂发;;不同洁净度条件下253MA钢中夹杂物的析出行为[A];2013年全国博士生学术论坛(冶金工程)论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李钧;新型资源节约型高Mn-N双相不锈钢的制备、结构及性能研究[D];上海大学;2011年
2 鲍益东;汽车车身部件一步逆成形有限元法与碰撞仿真研究[D];吉林大学;2004年
3 张向奎;汽车车身部件快速成形仿真技术平台与关键算法研究[D];吉林大学;2008年
4 章志兵;面向冲压产品设计的快速仿真与优化技术的研究[D];华中科技大学;2008年
5 李新梅;Super304H奥氏体钢焊接接头组织与性能研究[D];山东大学;2010年
6 高娟;经济节镍型不锈钢局部腐蚀行为研究[D];复旦大学;2010年
7 李花兵;高氮奥氏体不锈钢的冶炼理论基础及其材料性能研究[D];东北大学;2008年
8 谭华;双相不锈钢焊缝组织演变与腐蚀行为研究[D];复旦大学;2012年
9 侯国清;低镍奥氏体不锈钢热变形过程中的塑性及开裂机理[D];兰州理工大学;2013年
10 缪存坚;深冷疲劳试验装置和应变强化奥氏体不锈钢疲劳特性研究[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘继冰;高氮无镍奥氏体不绣钢显微结构与性能分析[D];长春工业大学;2010年
2 张钦华;敏化型304不锈钢在三点弯曲载荷作用下应力腐蚀特性的研究[D];华东理工大学;2011年
3 张琳琳;铸造奥氏体不锈钢长时热老化后的组织和性能研究[D];西安工业大学;2011年
4 王正国;高氮奥氏体不锈钢显微组织及力学性能的研究[D];太原理工大学;2011年
5 董明慧;奥氏体不锈钢层错能的理论研究[D];太原理工大学;2011年
6 郭超群;高氯化聚乙烯/环氧树脂防腐涂料体系的制备和性能研究[D];武汉理工大学;2011年
7 夏渊;奥氏体不锈钢冷轧板材成形性能及耐蚀性能研究[D];兰州理工大学;2011年
8 毕海娟;热处理对几种不锈钢组织和局部腐蚀性能的影响[D];兰州理工大学;2011年
9 飞尚才;SUS304奥氏体不锈钢冷轧及退火工艺对组织和性能的影响[D];兰州理工大学;2011年
10 张安明;不锈钢焊接接头耐腐蚀性能研究[D];兰州理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许淳淳,张新生,胡钢;AISI304不锈钢在冷加工过程中的微观组织变化[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年06期
2 王月香;刘振宇;王国栋;江来珠;;变形速率对2205双相不锈钢形变诱导相变的影响[J];东北大学学报(自然科学版);2009年12期
3 石伟,王本一,刘庄,曲在文,宋雷钧,刘颖;厚壁球形封头热冲压成形的数值模拟和优化[J];大型铸锻件;1998年04期
4 石宏亮,金佳雷;1Cr17Ni2不锈钢的晶间腐蚀[J];防爆电机;2001年03期
5 李玉兰;真应力-应变的定义及其力学特征[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年03期
6 黄畯,刘小光,张晓云,郑建国;电化学动电位再活化法评定不锈钢晶间腐蚀敏感性的研究[J];腐蚀科学与防护技术;1992年04期
7 罗宏;龚敏;;奥氏体不锈钢的晶间腐蚀[J];腐蚀科学与防护技术;2006年05期
8 余家康,曹楚南,林海潮;光电化学微区成像技术和共振拉曼光谱方法评价敏化不锈钢的晶间腐蚀敏感性[J];腐蚀科学与防护技术;1997年02期
9 许崇臣,冈毅民,李民保;氮对高纯奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性能的影响[J];腐蚀科学与防护技术;1997年03期
10 朱向哲,谢禹钧,王晓华;半球形厚壁封头冲压成形有限元分析及优化[J];辽宁石油化工大学学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 顾雪东;关凯书;王志文;施伟力;;奥氏体不锈钢冷加工与形变马氏体及耐应力腐蚀的关系[A];第六届全国压力容器学术会议压力容器先进技术精选集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 严翔;微量元素对铸造奥氏体不锈钢组织和性能的影响[D];华中科技大学;2004年
2 周高斌;应变强化奥氏体不锈钢低温容器研究[D];浙江大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁建国;防止环缝对接偏差超差的措施[J];焊接技术;1995年03期
2 任运来,聂绍珉;大型封头整体锻造新方法研究[J];重型机械;2000年05期
3 安存喜,胡兆吉;冷加工封头的焊缝余高打磨及焊缝厚度控制[J];化工装备技术;2001年02期
4 А.П.Пещехонов ,李之义;接管与封头或筒体的自动焊装置[J];石油化工设备;1986年02期
5 李玉佩 ,何益洲 ,王振锁;精铸钛合金后封头壳体研制[J];航天制造技术;1988年06期
6 许树勤,付渊;封头成形力计算公式的分析与比较[J];大型铸锻件;1995年04期
7 张忠林;多瓣式半球形封头的埋弧自动焊[J];石油化工设备;1996年04期
8 唐超;压力容器制造中几个常见问题述评[J];石油化工设备;1999年03期
9 杜春梅,李国际,李文玉;不等径封头坡口加工及仿形车装置[J];机械工人.冷加工;1999年08期
10 庞佑强,张钊;调整式封头切割仪[J];机械工人.热加工;2001年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 秦嵘;王立志;党民;胡景春;;一种新型封头冷旋压机的研制[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
2 陈重钧;李萌盛;汪迎春;王成;;冷却器接管与封头接头的应力分析[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
3 李少法;;封头替代及开孔最小值与材料代用[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
4 贾腾飞;刘四涛;赵富铎;李允;;混凝土搅拌车减速机固定盘与封头连接处优化设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
5 杜雅飞;崔静;高炳军;;加氢反应器球形封头内径的确定[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
6 佟丽莉;梁岩;张岩;陈辉;;封头曲面形式对纤维缠绕薄壁内压容器性能影响研究[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
7 梁红影;常建栋;;带钢拉弯矫直技术原理简述与节能降耗的控制措施[A];2009年河北省轧钢技术与学术年会论文集(下)[C];2009年
8 于忠奇;李雪春;崔有山;杨玉英;;塑性变形中晶体缺陷的变化对材料弹性模量的影响[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
9 戴兰宏;;探索大块金属玻璃剪切带起源[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
10 曹艳平;;塑性变形对压痕实验确定聚合物粘弹性特性的影响[A];损伤、断裂与微纳米力学进展:损伤、断裂与微纳米力学研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国锻压协会封头委员会秘书长 严致和;封头行业应向生产强国转变[N];中国机电日报;2001年
2 严致和;封头行业前行须逾越四大障碍[N];中国工业报;2003年
3 本报记者 曹生旭臧振永 特约通讯员 王秉铜;传奇经历:打造全国最大封头基地[N];新乡日报;2008年
4 邹洁;许可证制度能否让封头行业再上台阶[N];中国工业报;2004年
5 王繁泓;锅炉压力容器封头制造许可取证工作全面展开[N];中国化工报;2004年
6 万宣;九洲封头接受质量认证体系提升评估[N];宜兴日报;2010年
7 徐娜姿;北海封头生产能力领跑全球[N];宜兴日报;2009年
8 通讯员 成亚光 YMG记者 刘新国;700吨CV底封头成功吊装[N];烟台日报;2010年
9 聂广鹏;亚洲最大封头压力机在新乡县投产[N];河南日报;2008年
10 彭展;奋力开拓发展空间[N];中国石化报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘艳雄;超声波辅助大塑性变形细化材料晶粒研究[D];武汉理工大学;2012年
2 宋家旺;超塑性与塑性变形和成形实验装置及测量方法的研究[D];吉林大学;2010年
3 文键;基于PIV技术的换热器内部场分布特性研究[D];西安交通大学;2006年
4 余琨;稀土变形镁合金组织性能及加工工艺研究[D];中南大学;2002年
5 张哲;板翅式换热器物流分配特性及换热的研究[D];西安交通大学;2004年
6 秦训鹏;烧结材料三维变形广义上限元理论与应用研究[D];武汉理工大学;2008年
7 鲁志斌;金属玻璃的塑性变形、玻璃转变以及对玻璃转变温度的预测[D];兰州大学;2009年
8 任涛林;Q235钢和定向凝固钛铝合金板坯表层塑性变形及微观组织演变[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 苏文献;承压设备强度数值模拟若干问题及其工程应用研究[D];浙江大学;2003年
10 吴安如;含稀土镁合金细晶化、塑性变形再结晶、时效脱溶及焊接性研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱晓波;奥氏体不锈钢冷冲压椭圆形封头塑性变形预测及检测方法研究[D];浙江大学;2014年
2 林静焕;大型压力容器封头几何形状检测技术研究[D];浙江工业大学;2013年
3 刘元春;锅壳锅炉下脚圈和椭球封头及三通应力分析计算[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 宋志强;铝制散热器封头自动焊设备控制技术研究[D];西安石油大学;2011年
5 张卫卫;全铝散热器封头自动焊焊接工艺及机械结构研究[D];西安石油大学;2011年
6 郭改丽;大型带法兰封头整锻成形数值模拟研究[D];太原科技大学;2010年
7 王静;大型核电封头CAD/CAM技术应用研究[D];华东理工大学;2010年
8 高云;宜兴北海封头有限公司设备管理对策研究[D];南京理工大学;2002年
9 刘政磊;核电EPR水室封头锻造工艺研究[D];燕山大学;2012年
10 卢沛;塑性变形对304不锈钢应力腐蚀性能影响的试验研究[D];浙江工业大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026