管道冷擠壓環(huán)連接技術研究.pdf

1、在薄壁金屬管道連接領域中,過去一般采用焊接工藝,而焊接的工作效率低,工作環(huán)境惡劣,勞動強度高,并且由于焊接缺陷給管道連接質量帶來嚴重的影響:管接頭的強度低于管材;容易引起接頭泄漏,有害氣體的泄漏對人類的健康造成威脅.正在此背景下,本文展開了如下研究:1.介紹了一種新型的管道連接方法——冷擠壓環(huán)連接技術,分析了該連接方法中單環(huán)連接與雙環(huán)連接的連接過程與連接機理.該連接方法主要適用于同種材料或不同材料、相同直徑或不同直徑薄壁金屬管道的連接.

2、它通過外力推動連接環(huán)使外套管或過渡接頭產(chǎn)生彈塑性變形,從而實現(xiàn)管道之間的相互連接和密封.2.建立了環(huán)連接方法連接過程中的力學模型,并借助有限元工具研究了該連接過程中連接力的變化情況以及連接后中的應力、應變分布情況,仿真結果和力學模型計算結果基本一致.3.分析了所建力學模型中各參數(shù)對連接強度與密封性能的影響情況,并借助ANSYS有限元工具模擬了冷擠壓環(huán)連接的連接過程與抗拉過程,并對該連接方法的抗拉性能與密封性能進行了分析.4.根據(jù)冷擠壓環(huán)

3、連接方法連接質量的控制準則,對環(huán)連接接頭尺寸進行了參數(shù)化,并以接頭副的尺寸為設計變量,以接頭的密封性能為目標函數(shù)進行了優(yōu)化設計,在所設計接頭附件的基礎上設計了一套雙環(huán)連接裝置.通過管道的連接實驗表明了所設計的接頭附件以及連接裝置的合理性;通過抗拉實驗、密封實驗驗證了所建力學模型與仿真結果的正確性.從仿真與實驗結果表明:環(huán)連接管接頭連接力比較小,其連接強度高,并且高于強度較小的管材本身的屈服強度,具有較好的抗拉性能;接頭的密封性能好,泄漏