国产黑丝袜在视频观看_日韩三级性爱无码毛片免费_97在线观看在线观看_亚洲一区二区三区另类喷水_欧美日韩在线欧美日韩_巨大乳bbwsex欧美高清_日本丰满熟妇人妻_91尤物无码国产在线看_在线观看黄色网页_中文毛片无遮挡高清视频

帶壓開孔機(jī)疲勞斷口的形成及解決方案

欄目:帶壓開孔工程 發(fā)布時(shí)間:2021-05-05 作者: 杜亞利 來源: 原創(chuàng) 瀏覽量: 1329
分享到:
帶壓開孔機(jī)若采用鑄造方法制造,由于其工藝天然存著氣孔、疏松、夾雜、夾渣、裂紋、偏析等缺陷更容易發(fā)生金屬疲勞引起的強(qiáng)度降低甚至斷裂,造成管道工程施工事故。因此,在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,盡量采用鍛造及機(jī)加方法制造的管道帶壓開孔設(shè)備。

管道在帶壓開孔機(jī)進(jìn)行帶壓開孔作業(yè)時(shí),由于鉆頭的不斷旋進(jìn)和對管道的切削,形成了震動(dòng)和反復(fù)摩擦。在這種工況條件下,帶壓開孔機(jī)鉆體及變速箱都承受著一定的壓力和載荷。而這種壓力和載荷反復(fù)作用于鉆體及其附件,常常會(huì)引起發(fā)生金屬疲勞現(xiàn)象。

如果此時(shí)帶壓開孔機(jī)制造時(shí)采用鑄造方法時(shí),由于加工工藝影響,帶壓開孔機(jī)零件存著氣孔、疏松、夾雜、夾渣、裂紋、偏析等缺陷;而此時(shí)又使用了鑄造閥門及管件所用的劣質(zhì)鑄鋼材料時(shí),帶壓開孔機(jī)不僅要承受管道的壓力,還要承受切削管道作業(yè)中反復(fù)震動(dòng)和摩擦引起的內(nèi)應(yīng)力變化,在帶壓開孔工程施工中更容易發(fā)生金屬疲勞引起的強(qiáng)度降低甚至斷裂,造成管道工程施工事故。因此,在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,盡量采用鍛造及機(jī)加方法制造的管道帶壓開孔設(shè)備。下面簡要介紹一下金屬疲勞斷口及疲勞源對帶壓開孔機(jī)的影響:

疲勞斷口保留了帶壓開孔機(jī)部件整個(gè)斷裂過程的所有痕跡,記載著很多斷裂信息,具有明顯的形貌特征,而這些特征又受材料性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力大小及環(huán)境因素的影響,因此對疲勞斷口的分析是研究帶壓開孔機(jī)疲勞過程、分析疲勞失效原因的一種重要方法。

疲勞斷裂經(jīng)歷了裂紋萌生和擴(kuò)展過程。由于應(yīng)力水平較低,因此具有較明顯的裂紋萌生和穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展階段,相應(yīng)的斷口上也顯示出疲勞源、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)與瞬時(shí)斷裂區(qū)的特征。



1.      帶壓開孔的疲勞源

1.1疲勞源是帶壓開孔機(jī)疲勞裂紋萌生的策源地。其發(fā)生的位置多出現(xiàn)在帶壓開孔機(jī)部件的表面,常和缺口、裂紋、刀痕、蝕坑等缺陷相連。但若材料內(nèi)部存在嚴(yán)重冶金缺陷(夾雜、縮孔、伯析、白點(diǎn)等也就是鑄造的帶壓開孔機(jī)部件),也會(huì)因局部材料強(qiáng)度降低而在鉆體及配件的內(nèi)部引發(fā)出疲勞源。

1.2疲勞的特點(diǎn)具有因金屬反復(fù)位移或震動(dòng)引起的裂紋表面受反復(fù)擠壓,摩擦次數(shù)多,疲勞源區(qū)比較光亮,而且因加工硬化,該區(qū)表面硬度會(huì)有所提高。



1.3疲勞源的數(shù)量可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。主要表現(xiàn)在管道帶壓開孔施工過程中,它與帶壓開孔機(jī)的應(yīng)力狀態(tài)及過載程度有關(guān)。如單向彎曲疲勞僅產(chǎn)生一個(gè)源區(qū),雙向反復(fù)彎曲可出現(xiàn)兩個(gè)疲勞源。過載程度愈高,名義應(yīng)力越大,出現(xiàn)疲勞源的數(shù)目就越多。

帶壓開孔機(jī)在作業(yè)過程中,鉆桿對管道既有旋轉(zhuǎn)切削還有不斷旋進(jìn)的兩種動(dòng)力混合,是一種螺旋式切削動(dòng)作;而帶壓開孔刀是一種旋轉(zhuǎn)式反復(fù)切削動(dòng)作,因此,帶壓開孔機(jī)的不同部件也存著不同的疲勞源數(shù)目。

1.4疲勞源產(chǎn)生的順序沒有固定規(guī)則。若帶壓開孔機(jī)鑄造的部件斷口中同時(shí)存在幾個(gè)疲勞源,可根據(jù)每個(gè)疲勞區(qū)大小、源區(qū)的光亮程度確定各疲勞源產(chǎn)生的先后,源區(qū)越光亮,相連的疲勞越大,就越先產(chǎn)產(chǎn)生;反之,產(chǎn)生的就晚一些。

2.了解了疲勞源的產(chǎn)生的原因,就不得不對疲勞區(qū)進(jìn)行分析和研究。疲勞區(qū)是疲勞亞穩(wěn)擴(kuò)展形成的區(qū)域。斷口較光滑并分布有貝紋線(或海灘花樣),有時(shí)還有裂紋擴(kuò)展臺(tái)階。斷口光滑是疲勞源區(qū)的延續(xù),其程度隨裂紋向前擴(kuò)展逐漸減弱,反映裂紋擴(kuò)展快慢、擠壓摩擦程度上的差異。

而貝紋線的產(chǎn)生一般認(rèn)為是因載荷變動(dòng)引起的,因?yàn)閹洪_孔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)常有啟動(dòng)、停歇、偶然過載等,均要在裂紋擴(kuò)展前沿線留下弧狀貝紋線痕跡。疲勞區(qū)的每組貝紋線好象一簇以疲勞源為圓心的平行弧線,凹側(cè)指向疲勞源,凸側(cè)指向裂紋擴(kuò)展方向。近疲勞源區(qū)貝紋線較細(xì)密,表明裂紋擴(kuò)展較慢;遠(yuǎn)離疲勞源區(qū)貝紋線較稀疏、粗糙,表明此段裂紋擴(kuò)展較快。

貝紋區(qū)的總范圍與過載程度及材料的性質(zhì)有關(guān)。若帶壓開孔機(jī)名義應(yīng)力較高或材料韌性較差,則疲勞范圍較小,貝紋線并不明顯;反之,低名義應(yīng)力或高韌性材料,疲勞區(qū)范圍較大,貝紋線粗且明顯。

貝紋線的形狀則由裂紋前沿線各點(diǎn)的擴(kuò)展速度、載荷類型、過載程度及應(yīng)力集中等決定。



3.瞬斷區(qū)是裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展形成的區(qū)域。在疲勞亞臨界擴(kuò)展階段,隨應(yīng)力循環(huán)增加,裂級不斷增長,當(dāng)增加到臨界尺寸ac時(shí),裂紋尖端的應(yīng)力場強(qiáng)度因子KI達(dá)到材料斷裂韌性KIC時(shí)。裂紋就失穩(wěn)快速擴(kuò)展,導(dǎo)致帶壓開孔機(jī)瞬時(shí)斷裂。

瞬斷區(qū)一般應(yīng)在疲勞源對側(cè)。但對旋轉(zhuǎn)彎曲來說,低名義應(yīng)力時(shí),瞬斷區(qū)位置逆轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)一角度;高名義應(yīng)力時(shí),多個(gè)疲勞源同時(shí)從表面向內(nèi)擴(kuò)展,使瞬斷區(qū)移向中心位置。

瞬斷區(qū)大小與帶壓開孔機(jī)承受名義應(yīng)力及材料性質(zhì)有關(guān),高名義應(yīng)力低韌性材料瞬斷區(qū)大;反之,瞬斷區(qū)則小。

總之,帶壓開孔機(jī)若采用鑄造方法制造,由于其工藝天然存著氣孔、疏松、夾雜、夾渣、裂紋、偏析等缺陷更容易發(fā)生金屬疲勞引起的強(qiáng)度降低甚至斷裂,造成管道工程施工事故。因此,在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,盡量采用鍛造及機(jī)加方法制造的管道帶壓開孔設(shè)備。