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。     

大型球罐燃烧法整体热处理的工艺技术与安全操作

叙述了大型球罐建造消除焊接残余应力热处理方法--“燃烧法整体热处理”的工艺技术、装备常见故障与应对措施。     

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。     

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。     

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。     

Cr25Ni35Nb合金炉管焊接残余应力模拟分析

Cr25Ni35Nb合金材料具有优异的高温强度、抗蠕变性能和抗渗碳性能。实际应用中,焊接残余应力会导致Cr25Ni35Nb合金焊接接头常常出现裂纹。本文运用ABAQUS有限元软件模拟分析了Cr25Ni35Nb合金乙烯裂解炉管焊接过程及其残余应力的分布,并研究了不同线能量输入和层间温度控制对应力场的影响。模拟结果显示:最大横向残余应力位于热影响区焊缝表层,纵向残余应力最大值分布在焊缝及热影响区,且达到屈服应力。进行Cr25Ni35Nb焊接应当采用小的线能量输入和较低的层间温度。     

压力容器中残余应力的分布及消除方法

本文通过盲孔法测量了压力容器内、外壁的残余应力,从而得出了其残余应力分布情况,探讨了压力容器中残余应力的一些消除方法。     

轻烃球罐局部热处理消除焊接残余应力

轻烃球罐局部热处理消除焊接残余应力王凤娟（大庆石油化工工程公司质检处）某轻烃球罐容积］０００ｍ‘，壁厚４４一４６ｍｍ，材质ＢＳＩ５０１—２２４—３２Ａ—ＬＴ３０，焊后在６００士２０（温度下进行整体热处理。该球罐在热处理后发现有裂纹，经超声波］００％检...     

手工电弧焊的安全操作

电弧焊是利用电弧热能并熔化金属进行焊接的,手工电弧焊通过手工操作来实现作业过程,其工艺灵活、适应性强,并且焊接质量好,易于分散应力和控制变形。因为手工电弧焊操作方便和要求电焊设备简单,并能随时随地及时完成金属材料在不同位置和不同接头形式的焊接,所以手工电弧焊在各类焊接生产中得到最广泛的使用。     

盘管或排管的安全性分析

针对盘管或排管因塑性加工变形产生残余应力、结构设计不合理,产生附加应力、焊接接头质量缺陷产生裂纹源和流体动能产生的应力等问题,通过对盘管或排管的结构设计、成形后的截面尺寸、焊接接头质量以及在特殊情况下发生的失效及其危害性进行分析,提出了提高盘管或排管安全性能的措施。结果表明,增加焊接接头的无损检测,选取合适的介质流速,提高柔性,在塑性变形后进行热处理,增加合适的壁厚加工减薄量和采用全焊透焊接结构,能有效控制盘管或排管的安全性。     

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。     

不锈钢波纹管应力腐蚀防护方法研究

不锈钢波纹管是现代工业广泛使用的金属弹性元件,长期应用实践表明,在特殊环境条件下,波纹管常常发生因应力腐蚀引发的爆炸失效事故,对环境、安全构成极大威胁。本文详细阐述了固溶处理不锈钢波纹管组形变马氏体含量分布、残余应力分布。不锈钢波纹管在加工、成型过程中,波峰波谷会发生塑性变形,一部分奥氏体组织转变为马氏体组织。试验研究结果表明,固溶处理后残余应力变为压应力,残余应力比未固溶处理波纹管的大大减小;固溶处理后形变马氏体含量较少,且分布均匀,约占0.25%;残余应力越大,马氏体含量越高,不锈钢SCC敏感性大。对固溶处理前后波纹管应力腐蚀开裂进行实验研究,研究表明,固溶处理可提高波纹管抗SCC性能;喷丸强化可提高波纹管抗SCC能力,表面硬度、强度增大,也可延长疲劳寿命。     

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...     

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...     

油气输送焊管残余应力测试与安全评价方法研究

针对油气输送焊管残余应力测试与评估技术难题,采用机械切割应力释放法对不同成型工艺和状态焊管的残余应力进行了测试分析对比,结果表明:UOE焊管的残余应力分布水平较低;ERW焊管次之;SSAW焊管的残余应力分布范围较广,有高有低。不同管型和成型工艺及水压试验状态具有明显不同的残余应力分布特征,在进行焊管安全评价时必须区别对待。根据残余应力实测结果提出了焊管安全评价时残余应力的取值建议。研究结果对管道设计、安全分析与评价、焊管残余应力的改善、控制及焊管合理选用具有重要工程意义。     

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。     

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。     

一起锅炉锅筒裂纹原因分析

通过对一起热电联产锅炉锅筒环焊缝处产生横向裂纹进行调查,分析了裂纹产生的原因,得出焊接残余应力、运行工况的波动和魏氏组织的产生导致了裂纹的产生,通过研究分析提出了为防止该类锅炉产生裂纹而应采取的措施和方法。     

《压力容器安全监察规程》问答

问:《规程》第9条规定,焊后需热处理的容器,焊条含钒量不得大于0.05%,其依据是什么?焊后热处理系指什么? 答:焊条含钒量系指焊缝填充金属的含钒量。焊缝填充金属含钒量高了容易出现裂纹,且冲击韧性较低,焊后热处理易变脆。美国《ASME锅炉压力容器规范》规定,焊制这类容器的焊缝填充金属含钒量不得大于 0.08%,国际焊接研究学会规定不得大于0.05%。国内压力容器制造厂也有经验教训,因此《规程》第9条规定,焊后需热处理的容器,焊条含钒量不得大于0.05%。 焊后热处理系指焊后调质、正火,消除应力等。 间;对局部探伤百分之百的容器,其焊缝系数…     

X射线衍射法在球形储罐残余应力测量中的应用

本文对球罐裂纹缺陷及球罐整体进行了残余应力测试,验证了X射线衍cosα法对球罐进行残余应力现场测量的可行性,解决了球罐现场残余应力测试过程中的技术问题,分析了球罐制造和使用过程中残余应力的分布情况,确定了球罐定期检验的重点位置。