擠壓過程中不銹鋼水管管壁的應力狀況

通過對不銹鋼水管厚壁管預應力的計算，擠壓生產過程中坯料對不銹鋼厚壁管內壁的內壓力以及不銹鋼厚壁管在不同狀態(tài)下的應力分析、溫度分析及其耦合分析，得到如下結論:

(1)擠壓過程中不銹鋼水管厚壁管內襯的溫度隨擠壓過程的進行不斷升高，擠壓結束時在內襯內壁靠近擠壓模的區(qū)域溫度高，達到631℃。而中襯和外筒的溫度變化不大。

(2)在非工作狀態(tài)下，不銹鋼水管厚壁管等效應力大值為243MPa，主要集中在不銹鋼厚壁管內壁。在預熱狀態(tài)下，其大值為286MPa，分布在內襯內壁表面中間部位。在工作狀態(tài)下，其大等效應力為952MPa，主要分布在內壁的上端高溫區(qū)域。不銹鋼厚壁管內部的應力集中區(qū)域主要分布在高溫區(qū)，其分布和溫度分布情況基本相同。溫度差產生的熱應力對不銹鋼厚壁管內部應力分布影響較大。

(3)不銹鋼水管厚壁管所受徑向應力，在非工作狀態(tài)，不銹鋼厚壁管主要受外部預應力提供的預應力作用，不銹鋼厚壁管徑向呈壓應力狀態(tài)，其中大值為113MPa，分布在不銹鋼厚壁管外壁。在預熱狀態(tài)，其大徑向壓力為124MPa，主要集中在上下端面處。在工作狀態(tài)，其大徑向壓力為337MPa，主要集中在不銹鋼厚壁管上端部分區(qū)域。

(4)不銹鋼水管所受切向應力，在非工作狀態(tài)，切向應力沿徑向由內到外梯次降低，其中大值為250MPa，主要分布在不銹鋼厚壁管內壁。在預熱狀態(tài)，其中不銹鋼厚壁管大切向應力為301MPa，主要集中在不銹鋼厚壁管內壁中間區(qū)域。在工作狀態(tài)，其中不銹鋼厚壁管大切向應力為1110MPa，主要集中在不銹鋼厚壁管內壁上端高溫區(qū)域。

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