奧氏體不銹鋼壓力容器應(yīng)變強(qiáng)化若干問題研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，液氧、液氮、液氦、液氫和液化天然氣等低溫液體被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，而奧氏體不銹鋼壓力容器作為低溫液體的主要深冷容器儲運(yùn)設(shè)備，也得到了快速發(fā)展。日益增長的深冷儲運(yùn)設(shè)備需求和節(jié)能減排要求，使得應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，有效實(shí)現(xiàn)低溫容器的輕量化，現(xiàn)已得到廣泛應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)社會效益顯著。
　　國內(nèi)應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)目前發(fā)展已較為成熟，也啟動了該技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)編制工作，國內(nèi)外對于該技術(shù)的相關(guān)研究也從未間斷，然而仍存在若干問題需進(jìn)行深一步

2、的探討研究。在材料預(yù)拉伸方式方面，焊接工藝評定中目前存在不同的預(yù)拉伸方式，不同的預(yù)拉伸方式將產(chǎn)生不同的塑性變形;在容器強(qiáng)度裕度方面，對于設(shè)計(jì)溫度較高的液態(tài)二氧化碳儲罐，雖然符合國外標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，然而國內(nèi)卻并未將應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用到儲罐的設(shè)計(jì)中;在封頭制造工藝方面，沖壓工藝對于材料后續(xù)的力學(xué)性能影響目前也尚未明確，因此開展以上方面的研究具有重要的意義。
　　在浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號2010R50001）、中央高校基本科

3、研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（項(xiàng)目編號2014FZA4024）、中國博士后科學(xué)基金（項(xiàng)目編號2014M551731）等的支持下，本文針對S30408奧氏體不銹鋼材料，對應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)中存在的若干問題，開展了以下工作：
　　(1)從我國應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用出發(fā)，明確焊接工藝評定預(yù)拉伸目的及合格指標(biāo)，并結(jié)合實(shí)際容器在應(yīng)變強(qiáng)化過程中產(chǎn)生的塑性變形，對目前國內(nèi)存在的三種預(yù)拉伸方式進(jìn)行分析比較，從塑性變形、操作難易、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定等角度出發(fā)，尋求一種合適的焊接工藝

4、評定預(yù)拉伸方式與評定指標(biāo)。
　　(2)根據(jù)液態(tài)二氧化碳儲罐設(shè)計(jì)溫度及工作溫度，在室溫、-40℃～-20℃下對母材及預(yù)應(yīng)變材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)研究，基于材料性能開展容器爆破試驗(yàn)有限元仿真模擬，從等效塑性變形、爆破壓力及強(qiáng)度裕度等角度出發(fā)，探討了液態(tài)二氧化碳儲罐按照應(yīng)變強(qiáng)化設(shè)計(jì)的強(qiáng)度儲備。
　　(3)根據(jù)不同規(guī)格、不同沖壓工藝成形封頭的塑性變形與形變誘發(fā)馬氏體相變量變化規(guī)律，并結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，探討了控制封頭成形性能的合理指標(biāo)。同