X80钢焊接残余应力耦合接头组织不均匀下氢扩散的数值模拟

摘要：

采用ABAQUS软件建立了煤制气管线X80钢螺旋焊管三维模型,综合考虑焊接残余应力和组织不均匀性的影响,进行了焊接接头氢扩散的数值模拟.结果表明,残余应力和组织不均匀都会导致氢扩散的发生,氢浓度的分布规律与静水应力分布特征相似,即静水应力越高的区域,相应的氢浓度也较高,说明残余应力的影响大于组织不均匀性的影响.氢浓度最高的焊缝区比不考虑残余应力时提高了2.7倍,通过等效充氢压力下的慢应变速率拉伸实验发现,氢脆系数由不考虑残余应力时的18.56％上升至考虑残余应力所致氢富集条件下的32.53％,增加幅度达到75.27％.因此,残余应力是导致焊接接头氢富集进而影响氢脆失效的重要因素,采用数值模拟方法确定氢富集程度则是评估煤制气管线焊接接头安全性的重要基础.

关键词：X80管线钢、煤制气、焊接接头、残余应力、氢富集

所属期刊栏目：55

分类号：TE88(石油、天然气储存与运输)

资助基金：国家自然科学基金项目No.51705535,中国博士后科学基金项目No.2016M602218及山东省自然科学基金项目No.ZR2017MEE005

在线出版日期：2019-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：258-266