抽油桿疲勞裂紋擴展期剩余壽命研究.pdf

1、近年來，大慶油田抽油桿斷裂問題日益嚴重，綜合分析結(jié)果表明，抽油桿發(fā)生斷裂的主要原因是抽油桿材料本身含有冶金缺陷和夾雜，以及抽油桿熱處理不規(guī)范形成金相組織不正常，使服役中的抽油桿在交變應力作用下產(chǎn)生疲勞裂紋。疲勞裂紋在交變應力作用下擴展到臨界狀態(tài)時，就產(chǎn)生疲勞斷裂。 本文以35CrMo抽油桿的工程實際應用為背景，基于試驗的方法，對抽油桿疲勞裂紋擴展期剩余壽命進行了研究。 首先對廠方提供的斷口進行分析確定金屬斷裂的性質(zhì)，通過

2、微觀斷口的分析，尋找斷裂的原因，然后進一步用金相方法檢查斷口金相組織是否正常，材料有否宏觀及微觀缺陷。 抽油桿剩余壽命的計算，需要確定材料的材料系數(shù)c、n值。試驗通過測出裂紋長度a與運轉(zhuǎn)周次N之間的關系，經(jīng)擬合得出裂紋擴展數(shù)率da/dN與應力強度因子幅△k的關系，計算出材料系數(shù)c、n值。 本文用James-Anderson方法為基礎，通過疲勞裂紋擴展的實驗研究，尋求到抽油桿桿體表面裂紋應力強度因子的近似解答。裂紋擴展規(guī)律