铝热-离心法制备不锈钢内衬复合钢管残余应力有限元分析

席文君¹，周和平²，殷声³，赖和怡³

(1.清华大学材料科学与工程系,北京,100084北京科技大学材料学院,北京,100083;
2.清华大学材料科学与工程系,北京,100084;
3.北京科技大学材料学院,北京,100083)

摘要:用有限元方法计算了铝热离心法制备不锈钢内衬复合钢管过程中的残余热应力分布.分析了钢管壁厚、复合钢管半径及冷却条件对残余热应力分布的影响.结果表明,缓慢冷却到室温后,不锈钢层中有很大的周向残余拉应力,已超过不锈钢层的抗拉强度.钢管壁厚及复合钢管半径对残余周向热应力分布的影响不明显.复合钢管半径对径向残余热应力的影响较明显,复合钢管半径越大,径向残余压应力越小.复合钢管制备时,在高温状态下直接在复合钢管外表面喷水能在不锈钢层表面造成压应力状态,有利于防止裂纹生成.

关键词:复合钢管; 自蔓延; 不锈钢; 有限元; 热应力;

【全文内容正在添加中】