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深冷容器的奥氏体不锈钢应变强化技术研究

白杉  
【摘要】:奥氏体不锈钢低温容器应变强化技术,能够大幅度的提高材料的许用应力,减薄容器的壁厚,从而节约材料、减少低温容器的制造成本,提高产品竞争力。 本文在借鉴国外相关标准及研究成果的基础上,通过试验及有限元数值模拟分析,研究了将国产奥氏体不锈钢材料用于奥氏体应变强化技术的可行性,为实现该技术的国产化积累经验。 本文的主要工作及研究结果如下: (1)分析奥氏体不锈钢低温容器应变强化技术对材料的相关要求,针对国产材料06Cr19Ni10进行一系列的试验验证,试验结果表明该材料可以应用奥氏体不锈钢应变强化技术。 (2)借鉴国外标准中应变强化型奥氏体不锈钢低温容器的设计方法,结合国内的设计标准,给出我国应变强化型奥氏体不锈钢低温容器的设计方法,并针对实际容器开展了研究,表明采用应变强化技术能够大幅度减薄容器的壁厚。 (3)利用有限元软件ANSYS,对低温容器的应变强化过程进行了模拟,着重分析了容器典型部位的应力-应变情况。结果表明,容器的筒体可以得到足够的强化,而容器的封头则强化不足,但是不会影响容器整体结构的安全性。


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