X80管道焊接残余应力分析与预测

针对焊接残余应力对油气管道的不利影响,采用基于有限元方法对西气东输X80 管道焊接接头的轴向和径向残余应力进行了数值模拟,并通过参数敏感性分析,研究了 焊接线能量和层间温度的对轴向残余应力和径向残余应力的影响规律。结果表明:轴向 残余应力随着焊接线能量和层间温度的升高而增大,而径向残余应力呈减小趋势;近焊 缝区的径向残余应力较中间层小,轴向残余应力较远焊缝区大。根据研究结果,提出了 最大残余应力的预测模型和减小焊接残余应力的措施,为保障我国在役X80油气管道的 安全生产具有重要意义。     

管道环焊接头残余应力及氢扩散模拟研究

为减小氢气对管道的安全服役产生威胁,研究考虑焊接残余应力对氢在焊接接头中扩散的影响,建立管道3层环向对接焊的三维模型.通过顺序间接耦合方法,对管道焊接的温度场、应力场以及氢扩散进行耦合计算,研究结果表明:第2层焊缝与第3层焊缝交界处为整个接头的应力集中部位,也是焊接接头中的富氢区域,适当地提高填充焊线能量或者降低盖面焊...     

16MnR钢焊接接头补焊残余应力有限元分析

焊接残余应力是造成16MnR钢焊接接头产生裂纹的主要原因之一。本文使用大型非线性有限元软件ABAQUS,开发了一个顺次耦合的热应力计算程序,对16MnR焊接接头焊缝区域补焊的残余应力分布进行了数值模拟,得到了补焊残余应力的分布位置及大小。结果表明,补焊后,残余应力值比焊态下残余应力值有所增加。为此,对实际补焊修复提出了建议,为优化补焊工艺、控制残余应力提供了参考依据。     

分子筛装置交换反应罐焊接部位腐蚀原因分析及防腐建议

某催化剂分子筛装置的奥氏体不锈钢焊缝腐蚀主要集中在交换罐,其材质为1Cr18Ni9Ti或0Cr18Ni9Ti,罐体焊缝腐蚀的部位主要集中在罐底部。在环纵焊缝邻近处液面以下,交换罐在运行期间多处发生微裂纹渗漏现象,渗漏多发生在焊接热影响区,母材中也有发生。本文通过交换罐内腐蚀介质的分析、焊接件的耐蚀性评价、失效分析等实验,分析出腐蚀原因主要是由酸性条件下Cl-引起的晶间腐蚀、应力腐蚀开裂,并从焊缝焊接技术的改进、焊缝的防腐表面处理及新罐的选材等几方面提出相关防腐建议。     

乙二醇不锈钢蒸发器贴补焊残余应力数值模拟

某厂乙二醇不锈钢蒸发器在检修过程中发现封头与筒体环焊缝处存在大量裂纹，失效原因为晶间应力腐蚀开裂。采用加内贴板补焊的措施来进行修复，焊接残余应力是影响贴补焊接头完整性的主要因素之一。本文采用有限元法对贴补焊产生的残余应力进行分析，比较手工电弧焊（MAW）和钨极氩弧焊（TIG）两种方法对残余应力分布的优劣，得到贴补焊接头的残余应力分布状态。结果表明：钨极氩弧焊所产生的残余应力较小，有利于降低应力腐蚀开裂的敏感性，提高贴补焊结构的完整性。     

OCr18Ni10Ti与(SA387Gr11Cl2+堆焊层)异种钢的焊接工艺

针对产品加强管(0Cr18Ni10Ti)与筒体(SA387Gr11C12+堆焊层)角焊缝异种钢焊接接头焊接问题,提出了先在筒体开孔厚度上焊接隔离层,然后再焊接角焊缝。实践证明,采用这种焊接工艺进行焊接,可以获得优良的焊缝,能够保证设备的正常运行。     

双金属衬里复合管堆焊及对接焊有限元力学分析*

为研究双金属衬里复合管堆焊及对接焊焊接后焊接处应力变化，针对Φ89(8+2) mm尺寸衬里复合管，基于热-力耦合理论，建立瞬态热-固耦合管端堆焊与对接焊V型槽环焊缝轴对称力学模型。探讨衬里复合管堆焊及对接焊过程中整个焊肉及热影响区的应力变化并对应力区进行完整、详细分析。结果表明:衬里复合管焊接完成后焊区产生较高的残余应力，最高达463.47 MPa；热处理工艺消除了90%的残余应力，然而投入使用的复合管仍然存在3个高应力区:对接焊焊肉内、过渡区中靠近对接焊焊肉的基管上及2次堆焊起始点，其中应力最大的位置在2次堆焊的起始点，最高达46.63 MPa。建立的模型和计算结果可为实际工况下衬里复合管焊接部位的力学性质研究提供参考。     

Super304H奥氏体耐热钢摩擦焊焊接接头的显微组织和力学性能

本文利用连续驱动摩擦焊技术焊接Super304H奥氏体耐热钢钢管,对钢管焊接接头的微观组织和力学性能进行了实验和分析。研究表明:因为摩擦焊焊接过程中产生的动态再结晶作用,焊接接头的焊合区宽度较窄,组织主要为细小的等轴状奥氏体晶粒;热影响区奥氏体晶粒发生明显长大,焊接接头析出相主要有Cr23C6和Nb C。Super304H焊接接头焊合区的力学性能优于热影响区,拉伸试样的断裂位置位于热影响区。     

剪切型软钢阻尼器焊接热影响研究

剪切型软钢阻尼器是由连接板、翼缘板、横向加劲肋和耗能板等4个构件组成,通过焊接技术组合起来的一种减震装置,在减震技术领域被广泛应用的低屈服点软钢阻尼器,各构件连接的技术和机理对阻尼器的工作性能有着直接的影响。运用数值模拟与盲孔法实验测量相结合的方式,以焊接电流为变量,进行焊接剪切型阻尼器的焊接残余应力分布规律的研究。结果表明:数值模拟结果和实际实验结果有较高的吻合度;在满足焊接要求的条件下采用较小焊接电流能有效降低焊接残余应力的分布;残余应力受纵向残余应力影响更大。     

压力容器制造误差探究

大型化工容器快冷器制造过程中出现了筒体轴向严重收缩现象。通过详细分析设计图、施工工艺、焊接工艺评定和质保体系运行过程,得知奥氏体不锈钢板材的高收缩率是导致容器制造误差的根本原因。除此之外,容器壳程由多段筒节组焊而成,轴向收缩进一步累积;筒节之间组对装配时强制变形使得轴向应力远大于环向应力,促进了壳程轴向收缩;板厚12mm的筒体通过焊条电弧焊四层焊满,层间温度总是处在100～350℃范围的高位数值上,对焊缝及热影响区不充分的弹性膨胀和强有力的塑性收缩起到了推波助澜的作用,加剧了各条环焊缝的轴向收缩。     

不同渗碳状况对KHR45A钢渗碳动力学与微观组织影响分析

本文利用电子天平、光学显微镜、扫描隧道显微镜和能谱仪对两种渗碳温度下经过不同渗碳时间后KHR45A裂解炉管材料的渗碳动力学、微观组织进行了特征研究和原因分析．结果显示：渗碳后，渗碳层区域初始枝晶间骨架状共晶碳化物结构转变为块状或者条状，晶界处的碳化物出现剥离。KHR45A的渗碳层出现了富Ni、Fe和贫Cr区，碳浓度与试样中心区域呈梯度分布造成炉管径向组织不均匀，对热疲劳和热冲击的敏感性增加。合金的非渗碳层区域析出了大量弥散的二次碳化物，碳化物的密度随其与试样表面距离的增加而降低。     

1000MW超超临界锅炉低过进口集箱管接头裂纹分析

从制造、安装、结构特性、运行、检修等方面,对某电厂超超临界百万机组锅炉低温过热器进口集箱管接头角焊缝和鳍片焊缝多次出现的裂纹问题进行了分析和探讨。结果表明,结构特性和运行原因导致的管接头温差应力热疲劳,安装过程管接头鳍片焊缝焊接缺陷、焊接残余应力和应力集中,以及检修中鳍片处理质量不佳和多次返修造成的材质劣化等因素共同导致了管接头裂纹的产生和扩展。最后,提出了该问题的处理建议。     

加氢裂化REAC系统双相不锈钢管道焊缝铁素体含量的讨论

本文介绍了专利商对应用于加氢裂化REAC系统的双相不锈钢S32205焊接接头的要求,简要说明了双相不锈钢的焊接工艺评定;分析了填充金属化学成分、焊接线能量、焊接冷却速度对双相不锈钢焊缝铁素体含量的影响;分析了双相不锈钢焊缝铁素体含量达到专利商要求的能力,以及手工电弧焊焊缝铁素体含量达不到专利商35%~60%要求的原因是焊条化学成分设计的结果;分析了焊缝铁素体含量要求的合理性,介绍了AWS、API、NACE及国家行业标准对于双相不锈钢焊接接头铁素体含量的要求;介绍了现场的焊接工艺,以及使实际焊缝达到使用要求的方法.     

余热锅炉分汽缸应力腐蚀开裂分析

某水泥余热发电锅炉分汽缸补焊缝及附近母材出现大量裂纹,部分裂纹出现穿透;宏观观察发现分汽缸表面覆盖有大量黑色粉尘状物质,裂纹沿焊缝呈环向或纵向分布;金相分析及扫描电镜形貌观察结果可见焊缝断口主要为沿晶开裂,同时在断口附近发现大量的沿晶二次裂纹;EDS能谱分析与X射线衍射物相分析结果表明分汽缸窑头侧内壁存在大量碳酸盐和碱浓缩;通过对补焊的未开裂焊缝和附近筒体母材分别进行残余应力测试,结果表明焊缝位置最大应力达251MPa,超出材料屈服强度。综合分析表明:分汽缸内壁存在碳酸盐积聚和碱浓缩,在焊接残余应力和工作应力等因素的共同作用下,分汽缸焊缝及附近区域出现了应力腐蚀开裂。     

消除焊接残余应力新方法

爆炸处理消除焊接残余应力是近20年来发展起来的一种经济、方便且效果显著的新方法。它利用引爆粘贴在焊缝及其附近的特制药条所产生的冲击波,使金属发生塑性流动,与金属内部已存在的残余应变相作用,来达到消除焊接残余应力的目的。其消除焊接残余应力效果可达80%,如果工艺选择恰     

不锈钢夹层锅腐蚀开裂机理及对策

在漳州市罐头行业中不锈钢夹层锅作为制汤、溶浆设备用得比较普遍,但对这些夹层锅的检验中发现普遍存在着腐蚀裂纹,其初起部位在锅内(材质为1Cr18Ni9Ti)的焊缝或热影响区上,呈树枝状,其方向都是顺延焊缝或热影响区,其产生裂纹的时间大都在投用6-12个月内出现,大约在裂纹出现后的半     

返修次数对S30408不锈钢焊接热影响区组织性能的影响

为进一步研究返修次数对焊接热影响区组织与性能的影响,本文借助S30408不锈钢氩弧焊焊接接头的返修,针对焊接接头进行显微硬度测试、室温拉伸试验、夏比冲击试验,并观察和分析了焊缝断口形貌。结果表明：焊缝返修次数不超过2次的情况下,焊接接头显微硬度略有下降,焊接返修3次时显微硬度明显降低;在不超过3次返修的情况下,焊接接头的强度、塑性和韧性随着返修次数的增加未出现明显的恶化趋势,返修次数与焊缝及热影响区金属的力学性能之间没有明显的相互关系。     

铬钼钢制焦炭塔的损伤及其修复处理研究

基于某炼油项目焦炭塔的首次和第二次全面检验结果,分析了该在用焦炭塔的损伤形式。由于裂纹和腐蚀严重,决定对焦炭塔锥段下部进行更换处理。对于铬钼钢复合钢板的焊接,须严格按规定温度进行预热和焊后热处理来降低残余应力,合理安排焊接顺序,严格控制层间温度,避免产生裂纹。更换锥段下部的焦炭塔运行一年后,对所更换锥段和焊缝的检验结果表明,焦炭塔整体运行效果良好,所采用的焊接工艺可以有效避免裂纹,没有产生新生的裂纹和腐蚀现象。     

球罐支柱角焊缝着色渗透探伤

球罐焊缝由于受拘束应力条件及焊接残余应力等因素的影响,产生裂纹及遗留严重缺陷的倾向性是严重的,其中表面裂纹比内部裂纹具有更大的危险性。球罐支柱角焊缝(见图1)形状特殊,受力状况复杂,尖角部位应力易集中,产生缺陷和表面裂纹的可能性更大。对于球罐支柱角焊缝表面缺陷,常用的射线探伤,超声波探伤方法是无法检测的,磁粉探伤法对其焊缝的下部也无能为力。鉴于此,我们在承担上钢五厂、上钢一厂和宝钢总厂的10台     

奥氏体不锈钢在Cl^-介质中使用的腐蚀危害

1 奥氏体不锈钢概述 奥氏体不锈钢以304，321，304L，316L为典型代表，由于合金元素的不同而分别耐多种介质条件的腐蚀，广泛应用于石油、化工、制药、电力以及民用工业等。304与321相比，后者为了改善焊接性能在材料中添加了钛元素。由于金属钛的活泼性高于碳元素，使钛对焊接热影响区的铬起到稳定的化合作用，从而避免了材料在焊接热影响区由于贫铬而导致的晶间腐蚀。304和321在大多数介质条件中的耐腐蚀能力是相当的，只是在强酸冲刷腐蚀环境中，321材料的焊缝边缘有刀状腐蚀现象。