35CrMoA螺栓應(yīng)力腐蝕斷裂數(shù)值模擬與斷裂臨界應(yīng)力強度因子的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、35CrMoA是一種高強度低合金鋼，常用于制造石化設(shè)備中的高強度螺栓。由于石化設(shè)備常接觸含有H2S介質(zhì)，所以研究35CrMoA螺栓在濕硫化氫環(huán)境中應(yīng)力腐蝕斷裂，對于石化設(shè)備的長周期安全運行具有重要意義。 本文以斷裂力學(xué)基本理論為基礎(chǔ)、以數(shù)值模擬方法為手段，通過在裂紋前沿設(shè)置奇異單元，建立了圓柱體表面平直裂紋的斷裂力學(xué)有限元分析模型，模擬了螺栓斷裂過程中裂紋處的力學(xué)狀況。計算了軸向載荷作用下裂紋前沿的應(yīng)力強度因子，并擬合了便于工程

2、應(yīng)用的相關(guān)公式。通過對數(shù)值模擬結(jié)果的分析，確定了試驗時螺栓預(yù)制裂紋的長度和外加載荷的大小。在自行設(shè)計的應(yīng)力腐蝕試驗裝置中，用NACE標(biāo)準(zhǔn)溶液，進行了濕硫化氫環(huán)境下35CrMoA螺栓的應(yīng)力腐蝕試驗。 試驗結(jié)果表明：35CrMoA螺栓在濕硫化氫環(huán)境中會發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂，發(fā)生斷裂的時間（壽命）隨著所受軸向應(yīng)力的增大而縮短。本文得到了軸向應(yīng)力與斷裂時間（壽命）之間的關(guān)系，并通過對斷口的分析，估算了35CrMoA螺栓發(fā)生應(yīng)力腐蝕破斷的臨界

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