薄板奥氏体不锈钢对接焊缝超声波探伤方法

本文通过对超声波应用于薄板奥氏体不锈钢对接焊接接头的研究和试验,开发了薄板奥氏体不锈钢对接焊接接头超声检测和质量分级方法。试块试验和现场实物检测试验表明,对板厚为51Omm的在用压力容器奥氏体不锈钢对接焊缝及母材,辅以超声波探伤,可以及时发现奥氏体不锈钢容器在对接焊缝、封头扳边。支座角焊缝母材等处存在各种形式的裂纹或缺陷,避免出现容器的失效事故。     

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。     

桥梁结构钢机械性能指标的概率分布

屈强比、下屈服强度与抗拉强度是桥梁结构钢机械性能的重要指标,其概率分布是桥梁结构强度可靠性设计的基础。应用概率论与数理统计知识,建立了屈强比、下屈服强度与抗拉强度分布规律与分布参数的分析方法。基于室温有效拉伸试验数据,在双侧置信度为99%时,研究了桥梁结构钢Q420NHY中厚板屈强比与下屈服强度的概率分布。显著度为0.05时,屈强比与下屈服强度是基本符合正态分布的随机变量。屈强比的均值不小于0.627 0且不大于0.669 4,标准差不小于0.022 37且不大于0.054 48。屈服强度均值不小于339 MPa且不大于353 MPa,标准差不小于7.87 MPa且不大于19.2 MPa。如果Q420NHY钢室温抗拉强度基本符合正态分布,其均值应不小于507 MPa且不大于563 MPa,标准差不小于11.3 MPa且不大于31.0 MPa。     

异种钛合金TIG焊接接头的组织和性能

本文针对800MPa级的Ti6Al4V和600MPa级的∏T3B钛合金板材,选取与∏T3B匹配的2B焊丝,并采用手工钨极氩弧焊的方法进行焊接。焊后对接头的力学性能进行了测试,同时对接头的不同部位进行了显微组织观察和硬度试验试验结果表明:拉伸试样断裂在∏T3B母材,即采用低强度等级的焊丝焊接,由于Ti6Al4V合金元素向焊缝的过渡,焊接接头的强度高于∏T3B板材的强度;显微组织观察发现焊缝中心形成了大量的针状马氏体组织;显微硬度试验中发现靠近∏T3B一侧的焊接接头熔合线附近由于晶粒长大,其硬度值较低。     

基于事故管道断后碰撞痕迹的轴向载荷研究

针对典型油气管道焊缝事故案例,基于管道断口特征和现场痕迹,推断管道轴向承载和环焊缝开裂失效过程,是揭示管道环焊缝失效机理的途径之一。本文以某X70管道环焊缝开裂事故为例,根据管道断口碰撞痕迹,采用有限元仿真分析方法,通过反演推算方式研究了管道开裂后的运动碰撞过程,确定了管道开裂前的轴向承载情况。结果表明：管道环焊缝位置断裂前的轴向应力范围约为590～640 MPa,此时环焊缝的轴向应力已超过管道自身的屈服强度。该研究为事故管道轴向承载评估提供了一种估算方法。     

高压气瓶用34CrMo4钢抗氢脆性能及影响因素

为保证具有氢脆危险性的高压气瓶安全使用,对不同P、S含量和强度的高压气瓶用34Cr Mo4钢进行了力学性能和抗氢脆性能的圆盘片压力试验,对比研究了三个不同P、S含量和强度34Cr Mo4钢的抗氢脆性能及影响因素。结果表明:当34Cr Mo4钢中P=0.008%、S=0.002%、抗拉强度为1035MPa时,最大氢脆化指数为1.97,满足ISO 11114-4:2005标准抗氢脆要求。并且随着钢中P、S含量增加,适应氢环境的最大抗拉强度越低。材料屈服强度取值定义对材料氢脆危险性判定标准影响较大。     

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。     

高压蒸汽管线变形失效分析与改进措施

针对高压蒸汽管线变形问题进行了有限元分析,对管线应力较大和偏移较大部位进行了拉伸试验、冲击试验、金相显微组织分析、硬度测试、化学成分分析。试验结果表明局部材料的塑性和韧性有所下降。分析发现管线变形失效的主要原因是管子的柔性过大,支撑方式不合理,并针对该问题提出了改进措施。     

立式锅炉爆炸机理试验研究

通过对立式锅炉爆炸事故案例汇总分析,得知立式锅炉占爆炸锅炉的60%~70%,且爆炸主要原因是缺水和超压。基于锅炉缺水导致材料力学性能改变及再进水超压造成内胆失稳,进行了材料高温力学性能试验、缺水再进水试验和内胆失稳模拟试验。得知严重缺水会造成炉胆过热超温,材料抗拉强度、弹性模量和刚度大幅下降,且350~500℃区域材料性能下降明显;立式锅炉缺水再进水爆炸事故主要是由进水汽化造成锅内压力骤升引起,缺水和超压同时存在,炉胆外压作用下失稳;立式锅炉在下脚圈与筒体连接的对接焊缝,炉胆、筒体和炉门圈的角焊缝处最易造成焊缝撕裂。     

蒸汽管道环焊缝开裂失效的启示

石化公司蒸汽管道发生管道泄漏,通过对失效样品进行断口形貌、组织结构和理化性能等测试分析,发现泄漏处为直管段环焊缝焊趾位置发生周向开裂,各层焊道靠近熔合线母材侧位置存在大量的再热裂纹、未熔合等缺陷,且大量的孔洞沿着粗大晶粒的边界呈链状分布。此外,焊缝韧性不足,也是导致失效的内在因素。结果表明管道安装质量问题比较突出,应在管道的现场环焊施工过程中,加强监督管理,严格执行工艺规范,提高环焊接头无损检测比例,并建议适当抽样进行理化性能验证。     

加氢装置分液罐泄漏失效原因分析

针对某石油化工公司加氢装置中变气第一分液罐底部环焊缝周围产生多处裂纹而发生泄漏的事故,通过对该压力容器使用工作环境的工况调查、设备泄漏部位裂纹宏观分析、裂纹形态及断口理化金相分析、材质化学成分检测、焊接接头金相组织分析、材料拉伸力学性能试验和硬度测试等手段,综合分析裂纹产生的原因,得出初步结论,并提出改进建议.     

对接焊缝缺陷漏磁场特征分析及识别研究

为实现钢板对接焊缝存在不同类型缺陷的识别研究,针对铁磁性焊缝的特点,探讨应用漏磁法检测钢板对接焊缝不同类型缺陷。根据漏磁检测(MFL)原理,采用有限元方法(FEM),分别建立钢板对接焊缝中可能存在的裂纹、气孔、未熔合和未焊透等缺陷的三维FEM模型。研究钢板对接焊缝包含以上不同类型缺陷时所产生的漏磁场分布特征,得到漏磁场磁感应强度水平分量和垂直分量相关对比分析曲线。仿真结果表明:漏磁法适用于钢板对接焊缝缺陷的识别研究;根据漏磁场磁感应强度分量的曲线特征,能够实现对焊缝缺陷的分类。     

考虑材料特性的管道环焊缝缺陷评估方法

为评估管道环焊缝缺陷评价方法的适用性,处理不同等级钢管拉伸性能数据,获取对应的Ramberg-Osgood模型参数,得出基于材料特性的不同等级钢管的失效评定曲线;开展拉伸试验,并结合数字图像相关法(DIC),获取跨焊缝材料不同区域的材料性能,形成基于实测数据的适用于管道环焊缝缺陷评估的失效评定曲线。研究结果表明:当载荷比小于等于0.7时,随着载荷比的增大,不同等级钢管的失效评定曲线接近重合;当载荷比介于0.7和1.0之间时,随着载荷比的增大,高等级钢管的失效评定曲线的安全区域增大,即钢管等级的提升能够提高含缺陷管道的安全裕度;基于实测数据形成的失效评定曲线更能反映材料的性能差异,特别是在管道焊接的低匹配情况下,宜优先采用焊接材料的实测拉伸性能绘制失效评定曲线。     

相控阵超声检测技术对焊接接头实际检测应用实例

焊接接头结构多样,其内部存在各种缺陷,常规超声通常受限于结构及厚度等因素制约,往往造成漏检.本文分析了常规超声与相控阵超声的优缺点,介绍了相控阵超声的基本理论.相控阵超声能够通过软件定制模块、优化探头及模拟仿真等手段对多种焊接接头进行检测.本文通过对平板对接焊缝、管对接焊缝以及管座角焊缝的检测实例,分析对比了常规超声与...     

如何更换卧式快装锅炉的喉管

卧式快装 KZG、KZL型锅炉的喉管,是这一炉型结构上的一个重要缺陷,有的发生裂纹渗漏,有的裂纹甚至延伸至锅筒母材,严重威胁锅炉的安全运行。 为了弥补这一缺陷,国家劳动总局要求采取过渡措施,将以前生产的卧式快装1型锅炉的喉管与锅壳 下部联接的填角焊缝 (见图1)改为双面扳 边对接焊(见图2)。 还特别提出,开孔要 经过强度校验,对接 环形焊缝必须无损探 伤合格(锅筒与扳边 管圈处),确保焊缝的 质量。 如何才能达到技 术要求呢?实践说 明,选择合理的修理 工艺是很重要的。如 有一锅炉厂在更换一 台卧式快装KZG2-13-I型锅炉时,采取一次整…     

高钢级油气管道环焊缝断裂问题研究

在役X80、 X70高钢级油气管道的环焊缝断裂是大输量油气管道安全运行所面临的主要问题之一.国内外部分高钢级管道的环焊缝破坏都曾呈现出脆性断裂特征.研究对比分析了导致环焊缝脆断的主要原因,重点介绍了环焊缝韧性和强度两个因素对脆断影响的相关研究,并提出了下一步研究方向,形成了对新建高钢级管道环焊缝质量控制的工作建议.     

试压作业安全

基本概念试压作业,就是对井口装备、地面设施和管线等的耐压能力进行测试的过程。试压作业分为强度试压和严密性试压作业,强度试压是对管线(设备)能否承受相应压力的测试,而严密性试压则是对管线(设备)在设计工作压力时是否渗漏的测试。试压的目的:掌握管线(设备)的承压状况,以     

珠光体耐热钢服役过程中组织及性能演化

准确评定电站锅炉用珠光体耐热钢的使用寿命具有重要的价值,对不同运行工况条件下的20G和12Cr1Mo V的显微组织和性能演化规律进行了分析,试验结果显示,随着服役时间的增加,20G耐热钢的球化程度加深,碳化物向晶界扩散,形成链状分布,12Cr1Mo V耐热钢的珠光体形成细长状分布于晶界处,削弱了晶界强度,使得抗拉强度和屈服强度下降,不能满足标准要求,随着高温短时过热程度的加剧,20G耐热钢的晶粒尺寸增加,形成粗大的魏氏组织,严重降低力学性能。     

造纸蒸球焊缝裂纹的分析及预防

对采用碱法造纸蒸球轴头与极板角接焊缝、球壳对接焊缝产生裂纹的原因进行分析,并提出相应的预防措施。     

Cr9Mo蒸汽管道材质评价及寿命预测

某厂Cr9Mo高温蒸汽管道已服役16年,接近其设计寿命周期,为了对蒸汽管道的安全性及寿命做出评价,截取工作环境较恶劣的一段蒸汽管道分别进行宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相实验、力学性能试验,并通过高温持久性实验,利用Larson-Miller参数法以及修正的Larson-Miller参数法对蒸汽管道寿命进行了预测。结果表明:在经过长期高温服役后,管道的屈服强度明显降低,珠光体球化现象加重;高温持久性实验表明该批蒸汽管道至少还能服役一个周期,但需要加强监测。