产品特性:耐高温 | 材质:合金钢 | 产地:盐山 |
等级:A1 | 抗压强度:372 | 类型:角向型 |
连接方式:焊接 | 品牌:沧州昊拓管道 | 特殊功能:耐腐蚀、 耐高压 |
型号:PLDN200PN16 | 直径:219.1mm | 执行标准:HG/T20592 |
产品规格:DN200 | 工艺:锻造 | 加工:数控机床 |
坡口适宜采用冷加工制造。若采用等离子等热切割则应在焊接前去除表面氧化物和熔渣,且Alloy20表面的此类杂质附着性比不锈钢更强,应使用细晶砂带和细晶砂轮进行打磨。镍合金的液态金属流动性(尤其是润湿性)较差,焊接时很容易产生未熔合,熔池熔透深度一般只有低碳钢时的50%左右,奥氏体钢的60%左右。通过加大焊接电流来增加金属流动性,其效果不大,而且还会造成过热的不良影响。为***熔合良好且有一定的熔深,坡口角度及根部圆弧半径均应稍大。焊接坡口形式如图1所示。
焊接方法及焊材选用
由于母材厚度较薄并考虑到焊接接头的实际结构,文中选用钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊盖面的焊接工艺。Alloy20具有镍合金的共同特点,焊接时一般不会产生冷裂纹,而较容易产生热裂纹。因镍和硫、磷等都能形成低熔点共晶,镍合金凝固时常形成粗大的树枝状奥氏体结晶,低熔点杂质更易集中于晶界,在晶粒凝固收缩应力和焊接应力的作用下,未完全凝固的晶界低熔点物很容易被拉裂形成热裂纹,所以应严格控制焊接材料中的硫、磷含量。母材及焊材的化学成分见表3,力学性能见表4。
对于螺栓和管毂/法兰,杨氏模量为206GPa,泊松比为0.3。垫圈采用实心连续体或垫圈元件建模。当使用连续体单元时,垫圈的杨氏模量E等于68.7GPa,其泊松比等于0.3。当使用垫圈元件时,使用线性垫圈压力/闭合关系,其有效“法向刚度”等于材料杨氏模量除以厚度,得27.48GPa/mm。类似地,使用具有有效剪切刚度的线性剪切应力/剪切运动关系,等于材料剪切模量除以厚度得10.57GPa/mm。膜行为规定杨氏模量为68.7GPa(27.48Gpa*2.5mm),泊松比为0.3。在所有接触区域都假设有粘接接触条件:轴承表面和法兰之间以及垫圈和轮毂之间。螺栓杆和螺栓孔之间的接触被忽略。
对于轴对称模型,在管道轮毂/法兰的整个网格中使用二阶单元CAX8R。垫圈采用CAX8R实心连续体元件或GKAX6垫片元件建模。垫圈和管毂/凸缘之间的接触用在接触区域中的元件的面上或者建立节点表面接触对。在轴对称分析中。螺栓是平面应力元件,因为它们不承受环向应力。所以使用减缩积分的二阶平面应力元件CPS8R。与单元面相关联的接触面定义自动考虑平面应力条件。为了考虑接头中使用的所有八个螺栓,必须计算螺栓柄部和螺栓头部的组合横截面积,并使用实体单元的面积属性将其重新分配到螺栓网格。接触区域会自动调整。