材料科學(xué)與工藝：不銹鋼球殼無模液壓脹形過程的有限元模擬
2023-07-25【作 者】苑世劍;王仲仁;董景宇
【引 言】
球形容器無模液壓脹形工藝自發(fā)明以來，采用該工藝已制造了一批低碳鋼、低合金鋼薄壁和厚壁球形容器，應(yīng)用于供水、造紙、造型裝飾和液化氣等行業(yè)，其中最大直徑達(dá)9400mm，最大壁厚達(dá)24mm[1,2]。
但該工藝應(yīng)用于制造建筑裝飾及存儲腐蝕介質(zhì)的不銹鋼球形容器卻存在一些問題需要解決，這是因?yàn)椴讳P鋼硬化指數(shù)n和焊接接頭的塑性變形能力與碳鋼有很大差別[3]。本文采用非線性彈塑性有限元對不銹鋼球殼無模液壓脹形全過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。
【結(jié) 論】
（1）殼體南北兩極板首先趨向球面，然后由南北寒帶段至南北溫帶，赤道帶最后趨球。
（2）極板和赤道帶拼瓣中心附近大部分區(qū)域?yàn)槊浶巫冃?，而焊縫附近應(yīng)力分布比較復(fù)雜，焊縫由脹形前的圓弧開始出現(xiàn)波浪，隨著壓力的升高，波紋逐漸消失。
（3）卸載后，殼體外側(cè)殘余應(yīng)力水平較低，內(nèi)側(cè)基本上為殘余壓應(yīng)力，有利于提高球罐抗應(yīng)力腐蝕能力。
標(biāo)簽：
液壓脹形