当前位置: 首页 » 技术文档 » 金属波纹管膨胀节有限元应力计算

技术文档

金属波纹管膨胀节有限元应力计算

发布时间:2013-05-07

金属波纹管膨胀节有限元应力计算

应力分析采用三维实体模型,单元类型为三维8节点。高温烟气管线和膨胀节(整体)有限元计算结果表明,在设计内压工况下,平衡段波纹管经向弯曲应力最大,且大于工作段波纹股的经向弯曲应力。该应力主要为拉杆和横向管线等引起的附加弯曲应力。

金属波纹管膨胀节检验结果分析

    (1)试件1与试件2化学成分分析结果表明,平衡段波纹管和工作段波纹管的材质与设计选材一致,符合Incoloy800板材质保书和有关标准的要求。

(2)试件1与试件2力学性能试验结果表明,因波纹管冷作成形,屈强比(试件1与试件2的平均屈强服比σp0.2m=0.63~0.64)高于标准规定的屈强比(σp0.2m=0.44);试件的强度指标(σm)明显高于Incoloy800板材标准规定值,而材料的延伸率较低。说明波纹管成形后没有进行固熔处理,处于冷作硬化状态。其中试件1屈强比略高于试件2,而材料延伸率略低试件2.

(3)试件1与试件2硬度测定结果未见明显差异,但实测硬度大于Incoloy800板材质保书规定的硬度,同样也可以看出试件(金属波纹管)处于冷作硬化状态。其中试件1波峰硬度值大于波谷硬度值,又相对高于试件2波峰硬度值。

(4)磁铁相含量测定结果表明,试件1的磁铁相含量(0.90~2.1%)高于试件2的铁磁相含量(0.52~1.1%),与拉伸式样变形部位铁磁相含量相近。说明试件含有雌性,且试件1磁性强度高于试件2。

(5)扫描电镜分析表明,试件1的环向和经向断口在宏观上均呈现脆性断裂;微观上环向断口典型特征为沿晶断口和疲劳断口,经向断口微观上以穿晶解理特征为主。

(6)金相裂纹为为穿晶扩展特征,断口表面腐蚀产物进行X-RAY能谱分析发现主要由高达10.66%(wt%)的硫和22.09%(wt%)的氧等元素组成,而氧是引起波纹管腐蚀开裂的主要阴极极化剂之一。

(7)X-射线衍射分析结果表明,裂口附近的黄绿色渗出物主要为硫酸盐和少量氧化铁。