双金属复合管液胀成形压力分析研究.pdf

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1、2016No．6重型机械·25·双金属复合管液胀成形压力分析研究胡洪，梁国栋，寇永乐，徐能惠，隋建(1．中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032；2．西安向阳航天材料股份有限公司，陕西西安710000)摘要：本文首先分析了双金属复合管液胀成形原理，在获得基管和衬管材料力学性能参数的基础上对基管和衬管满足液胀复合判据条件进行了研究；研究了不同胀形压力下基管与衬管残余接触压应力的变化；最后研究了不同衬管材料对胀形压力和残余接触压应力的影响，为双金属复合管液胀成形工程实际提供了重要依据。关键词：双金

2、属；复合管；液胀成形；胀形压力；残余应力中图分类号：TG394文献标识码：A文章编号：1001—196X(2016)06—0025—06Researchonthepressduringthehydraulicexpansionformingofdual-metalcladtubeHUHong，LIANGGuo．dong，KOUYong．1e，XUNeng．hui，SUIJian(1．ChinaNationalHeavyMachineryInstituteCo．，Ltd．，Xi’an710032，Chi

3、na；2．Xi’anSunwardAerospaceMaterialCo．，Ltd．，Xi’an710000，China)Abstract：Theformingprincipleofdoublemetalcladtubehydraulicexpansionisanalyzedfirstly，afterae—quiredmaterialmechanicsperformanceparametersofthebasepipeandliner，thisarticlestudythebulgingcon—pou

4、ndcriterionofthebasepipeandliner．Theresidualcontactpressurestressbetweenbasetubeandlinerisstudied．Attheendofthepaper，thedifferentlinermaterialforbulgingresidualcontactpressureandtheinflu—enceofcompressivestressarestudied．Thesestudiesprovidesimportantbas

5、isforpracticalengineering．Keywords：doublemetal；cladtube；hydraulicexpansionforming；expansionpress；residualstress合金管材的耐压强度低，同样压力需要钢管的壁U日IJ舌厚较大，造成了资源的浪费；国外的研究和应用随着全世界油气采输向海洋、深井等高腐蚀结果都表明，使用双金属复合管是解决油气管道环境的发展，由于油气田中CO：、H：S等腐蚀物内部腐蚀问题相对安全和经济的最为有效方式质含量很高，常出现因管道

6、腐蚀造成巨大的经济之一。损失和事故，因此，如何提高钢管的耐腐蚀能力双金属复合管是由两种不同材质的金属管是当前钢管工业研究的重要课题之一。采用耐蚀材构成，一种管材在内，主要承受腐蚀，另一合金是提高油气管道在高腐蚀性油气田开采作业种管材在外，用于强度支撑，管层之间通过各中安全性的有效措施，但管材仅有1／3左右部分种变形和连接技术形成紧密结合的新型管材。文献[1～8]对双金属复合管的成形方法以及应用作抗蚀，其余部分用作结构支撑，另外由于纯用前景进行了分析，对比了几种成形工艺，对我国双金属复合管工业的发展有一

7、定参考，文收稿日期：2016—04—08；修订日期：2016—05—11献[9]对双金属复合管的经济优势进行了分析。作者简介：胡洪(1962一)，男，中国重型机械研究院股份公司高级工程师。结合国外经验，液胀成形技术是双金属复合管·26·重型机械2016NO．6最佳的成形方式，但目前国内对该成形方式仅材料的弹塑性变形、自动穿管装置的研制、复合进行了初步理论研究，虽然有指导意义，但对全夹持模具设计、胀形压力的确定及精确控制、其成形关键技术研究较少，因此本文在中国重高压胀形模具的设计、基管和内衬管间的排气等

8、型院双金属复合管液胀成形设备研制的成功经关键技术，受篇幅所限，本文仅对复合胀形压力验基础上，对双金属复合管液胀成形关键技术进的确定及不同胀形压力对残余接触应力的影响进行深入分析研究。行深入研究。本文研究双金属复合管尺寸参数如下：1双金属复合管液胀成形原理分析基管直径D219mm双金属复合管液胀成形主要是依靠液压力，基管壁厚T11．7mm使内层合金管(以下简称衬管)和外层碳钢管基管材质X65，(以下简称基管)发生变形，并在两管之间产生衬管外径d192．6m