不銹鋼彎管超應變度對自增強的影響
對自增強構件進行設計時,必須確定超應變程度,對軸對稱的簡體,超應變度定義為筒體壁厚上的塑性變形百分數。超應變度的選擇要考慮到材料的性質(如應變硬化、延性),構件的徑比,可利用的自增強設備,應力集中情況,經濟因素,構件的操作壓力、溫度、受熱情況以及構件運轉時的各種變化條件等等。由于自增強在外壁面引起較高的拉應力,它與工作壓力疊加后也可能會導致在外壁面開始的疲勞破壞,如果確定適當的超應變度,則可以平衡內、外壁面的殘余應力與工作應力的疊加應力。另外,構件的疲勞分析所用的平均應力是由內壓引起的工作應力和自增強處理所形成的殘余應力之和,為了降低應力幅最大的內壁的平均應力,就要提高超應變程度。但是,對超應變度的選擇需要作全面的分析,其中,最基本的考慮因素是使經過自增強處理的構件,在其后的壓力循環下能處于彈性范圍。對于應變硬化的材料,100%的超應變可得到最大限度的彈性操作范圍,考慮到安全因素,通常不可能得到100%的自增強。
不銹鋼彎管不同于軸對稱的筒體,因而就不能用超應變度來衡量超應變的程度,這里以自增強的壓力來表達實際的自增強程度。
1. 超高壓不銹鋼彎管通過自增強處理能夠很好地利用超載所形成的殘余應力,并能大幅度提高構件的承載能力和使用壽命。
2. 如果超高壓不銹鋼彎管是以靜強度失效為主,則在選擇自增強內壓時應該以使 C,D兩點等靜強度為原則選取最佳超應變內壓。如果考慮到殘余應力的松弛,實際的自增強壓力應該高于理論計算值。
3. 對以疲勞失效為主的超高壓不銹鋼彎管,自增強內壓很高,最佳的超應變內壓由材料的強度極限所確定,在選擇自增強內壓時應該考慮到處理的安全性,使彎管的最大應力小于材料的強度極限。
本文標簽:不銹鋼彎管
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