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固溶处理前后金属波纹管残余应力的测定

时间:2018-05-05   来源:金属波纹管应力   作者:金属波纹管   点击:

  金属波纹管作为管道位移补偿的一种重要形式,近年来在石油、化工、电力、水泥、建筑、城市供热等行业中得到了广泛的应用。

  金属波纹管的成形通常有液压和滚压等方式,将卷成圆柱体的薄壁筒体通过冷挤压的方式加工成波纹。由于在成形过程中金属发生了不均匀塑性变形,使得成形后的金属波纹管内产生了较大的残余应力。

  为了提高金属波纹管的防腐性能,根据用户的要求,有时要对金属波纹管进行固溶处理。为了研究加工后金属波纹管内残余应力的大小,以及固溶处理对它的影响,本文进行了固溶处理前后金属波纹管残余应力的测定

固溶处理前后金属波纹管残余应力的测定

  实验测定残余应力有多种方法,本实验中采用钻孔法,即应力释放法。参照金属波纹管行业标准及我国标准,在金属波纹管上事先选定的部位钻通孔,使得该部位的残余应力得以释放,并用预先粘贴在该处的电阻应变片测出残余力释放后产生的应变,最后应用弹塑性力学原理求得残余应力数据。

  由试验可以看出,金属波纹管成形后在波峰和波谷处的残余应力是很大的,且主应力方向基本与金属波纹管轴线方向一致。残余应力的存在势必对不锈钢金属波纹管的抗应力腐蚀性能有较大影响。研究表明,不同材料产生应力腐蚀时,应力有一门槛值。当材料中应力超过此门槛值时,应力腐蚀开始产生,且应力越大,应力腐蚀速度越快。成形后金属波纹管中的残余应力无疑会促使应力腐蚀的发生,降低金属波纹管的疲劳强度,大大降低其使用寿命。

  固溶处理后的金属波纹管,其残余应力并未消除,但最大主应力改变了方向。这是因为在固溶处理的空冷阶段,波峰、波谷在冷却过程中,收缩量不成比例,相互制约,在金属波纹管中重新形成了热处理残余应力的缘故。

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