鑄造殘余應(yīng)力對球墨鑄鐵制壓力容器承壓性能影響的研究.pdf

1、隨著球墨鑄鐵制壓力容器應(yīng)用范圍的不斷擴大，其標準建設(shè)受到了業(yè)內(nèi)的重視。筆者在研究時發(fā)現(xiàn)美國和歐盟球鐵容器標準在鑄件去應(yīng)力退火工藝方面的規(guī)定存在差異。本課題的開展有助于解釋該差異，并積累相關(guān)數(shù)據(jù)為我國球鐵容器標準的建設(shè)提供資料。本文同時還建立了系統(tǒng)的研究方法，有助于類似課題的研究。
　　 本文以某型號的油水分離器殼體為研究對象，采用數(shù)值模擬和試驗的方法，研究了鑄造殘余應(yīng)力對該球鐵容器承壓性能的影響，主要完成的工作和所獲結(jié)論如下:<

2、br>　　 (1)采用Unigraphics和HyperMesh對球鐵容器及其澆鑄系統(tǒng)進行建模和網(wǎng)格劃分，并成功地將網(wǎng)格導(dǎo)入到ProCAST中，在正確設(shè)置鑄造工藝參數(shù)和程序運行參數(shù)的基礎(chǔ)上對容器的鑄造過程進行了模擬，獲得了凝固過程中溫度場和應(yīng)力場的分布情況;
　　 (2)將鑄造模擬所獲的殘余應(yīng)力場作為應(yīng)力邊界條件導(dǎo)入到Abaqus中，并對容器的材料、載荷和邊界條件的進行了設(shè)置，在此基礎(chǔ)上對容器的承壓過程進行了有限元塑性分析模擬

3、，得到了注液加壓全過程中容器的應(yīng)力-應(yīng)變分布情況;
　　 (3)選取經(jīng)過不同熱處理工序的兩臺同型號同規(guī)格容器作為試驗對象，采用容器注液加壓試驗裝置對兩臺容器分別進行加壓試驗，并通過布置在器身上的應(yīng)變片采集了加壓過程中球鐵容器的應(yīng)變數(shù)據(jù)。
　　 (4)對比分析數(shù)值模擬結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)二者吻合較好，因而采用數(shù)值模擬的研究方法是可行的;
　　 (5)根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)，當承載壓力較低時，鑄造殘余應(yīng)力對球鐵容