预热及焊后热处理对T91钢焊接残余应力的影响

T91钢属于马氏体不锈钢,其焊接性能较差,焊接接头易脆化,焊接时容易产生冷裂纹和再热裂纹。基于ANSYS软件平台,应用移动高斯热源结合单元生死技术方法,对超临界锅炉用小管径T91钢的焊接残余应力进行数值模拟,分析了焊后残余应力的分布规律,讨论了焊前预热温度以及焊后热处理工艺对焊接残余应力的影响。模拟结果表明,焊后残余应力集中在T91钢焊缝区与热影响区,最大等效应力值超过了材料屈服应力值;提高焊前预热温度可以降低Mises等效残余应力值,但应力值仍然较大;进行焊后热处理可以明显改善焊接残余应力的分布,最大应力数值下降60%~70%。     

焊接工艺参数对12Cr1MoV异质接头焊接残余应力影响分析

选取12Cr1MoV异质接头作为试验材料,研究了焊接电压、焊接电流和焊前预热温度三种主要的焊接工艺参数之间的耦合关系,并通过试验和运用有限元法对焊接过程进行实例分析与模拟验证。结果表明:焊接残余应力分布情况曲线特征与模拟结果相吻合;焊接残余应力模拟影响区域与试验结果测量值相符;焊接电压、焊接电流能够较为集中的进行热输入,其与焊接残余应力线性正相关,焊前预热温度通过与焊接电压、焊接电流之间的交互作用会对焊接残余应力产生一定的影响。     

Nb-Cr X80管线钢冷裂敏感性分析

采用碳当量法、焊接冷裂纹敏感指数法、最高硬度HV10(max)公式法、SHCCT曲线图、焊接热影响区最高硬度试验、斜Y形坡口对接裂纹试验、残余应力的数值模拟和插销试验评价了Nb-Cr X80管线钢产生冷裂纹的敏感性。理论分析与试验结果表明,Nb-Cr X80管线钢的冷裂倾向性较小。综合理论分析和试验数据,并考虑到管道安装焊接施工中钢管湿度高、装配拘束应力大的实际情况,认为Nb-Cr X80钢管0℃以上环境温度焊接时,采用低氢型焊接材料或进行根焊时预热温度≥50℃即可,采用纤维素型焊条进行根焊时预热温度≥100℃即可。     

环境温度对AISI 4130钢TIG堆焊Inconel 625合金温度场及应力场的影响

环境温度对非熔化极气体保护焊（TIG）堆焊过程中堆焊层的温度场与应力场有着重要影响。为了探明AISI 4130钢TIG堆焊Inconel 625合金过程中缺陷的产生原因,采用ABAQUS有限元分析软件,对不同热输入量和不同环境温度条件下TIG堆焊Inconel 625合金的温度场和应力场分布规律进行研究。结果表明,当堆焊工艺参数相同时,在较低的环境温度下（0℃）焊缝残余应力高,分布不均匀,焊接变形大,容易产生焊接缺陷。通过适当降低焊接电流及焊接速度,在保证热输入量的条件下,可降低焊接峰值温度、残余应力及应变,从而减少裂纹、孔洞等焊接缺陷的产生,提高焊接质量。     

预加热振动焊接方法在乙烯裂解炉PQE裂纹修复中的应用

某公司乙烯裂解炉第一急冷换热器(PQE)在大修时进行了着色探伤检测,检测发现:急冷换热器入口带叉锥体与下连接件多处焊缝熔合线存在裂纹,其中部分为贯穿性裂纹。为解决补焊后焊缝熔合线及母材依然出现裂纹的问题,采用一种红外预热装置对焊接件进行预热且在焊接过程中对构件注入振动外场的焊接工艺。预加热振动焊接方法的应用,减少了焊件焊接残余应力,提高了焊接部位的力学性能、焊缝的抗疲劳性和断裂韧性,焊件裂纹修复效果良好,保证了焊接质量。     

井下封隔器空心轴裂纹的补焊工艺

对空心轴(42CrMo)产生裂纹的原因进行了分析,提出了最佳补焊修复工艺方案。工艺中,采用红外线测温仪测试预热温度;预焊第1层焊面时,电流要小些,焊接速度稍慢,焊第2层时焊接电流稍大;每层每段焊完后,立即锤击,以减少焊接残余应力。最后结果表明,补焊后焊面完全达到母材性能要求。     

浅析巴基斯坦WOPP项目X65管线钢焊前预热条件

以巴基斯坦WOPP项目X65管线焊接为例，对管线钢焊前预热条件的确定进行了探讨，指出由于施工环境不同，管线钢焊前的预热温度应视具体情况而定。文中对焊接冷裂纹的产生机理和预热温度的计算进行了较详细的介绍。     

焊接预热和后热的理论基础及实际应用

分析了焊接应力产生的原因和焊缝残余应力及熔敷金属中未逸出的氢对焊接裂纹的影响,论述了焊接预热和后热的理论依据、预热和后热温度的确定及在生产实际中的应用。指出预热温度的确定与钢的碳当量、临界冷却速度、钢的塑性温度区、焊件拘束度等有关,与马氏体转变点无关;后热温度的确定应避开回火脆性区,视焊接应力的大小,后热和中间热处理可互相取代。     

X65钢管内壁堆焊镍基合金耐蚀层过程的数值仿真模拟

为了提高含硫管道的耐腐蚀性能,通过对ANSYS焊接温度场热源理论和边界条件进行研究,建立了堆焊过程的数学模型和物理模型,对X65钢管内壁堆焊625镍基合金温度场和应力场进行了动态模拟。模拟分析结果显示,焊接温度高达1 700 ℃,堆焊层和钢管界面形成了比较好的熔合;堆焊结构的径向和轴向残余应力均很小,钢管表面残余应力为压应力,最大残余压应力达202 MPa。研究结果表明,采用合理的焊接参数,在X65钢管内壁堆焊625镍基合金层,可保证堆焊结构的可靠性,提高管道的耐腐蚀性能。     

合成氨转化废热锅炉管板-管子焊接应力有限元分析

针对合成氨二段转化废热锅炉管板易出现大量泄漏的问题,对管板与换热管角焊缝焊接应力进行了有限元分析。结果表明,气侧焊缝区与近焊缝区存在很高的焊接残余应力。在交变载荷作用下,高应力区易发生疲劳裂纹扩展,导致泄漏。通过采取焊前预热和焊后热处理工艺可以降低焊接接头的焊接残余应力,提高焊接接头的断裂韧度。     

循环油浆蒸汽发生器管束泄漏原因及修复

分析得出引起循环油浆蒸汽发生器管束泄漏的原因是 :换热管与管板胀接质量不良 ;蒸气发生器运行中产生振动 ;存在应力腐蚀和间隙腐蚀等都会造成换热管与管板连接部位的管接头和管板表面产生裂纹而泄漏。制定的修复工艺关键是 :彻底清除管接头及管板的裂纹和表面油污 ;计算确定并控制管板焊前预热温度为 2 0 0℃ ;选择从外向内 ,分区跳焊的焊接顺序 ,控制焊接工艺参数 ,减小焊接应力和变形 ;选择E4 30 3酸性电焊条 ,焊后整体锤击焊接接头 1遍 ,确保焊接接头质量     

12CrMo9-10钢埋弧焊接工艺

为了提高12CrMo9-10钢的埋弧焊接质量,在12CrMo9-10钢焊接性分析的基础上,采用焊接工艺试验的方法研究了该材料的冷、热裂纹敏感性。试验显示,焊接最小预热温度≥160 ℃的情况下可以避免焊接冷裂纹;在对原材料微量元素化学成分特殊要求的情况下,不同热处理工艺下焊接接头均未发现再热裂纹的发生。研究表明,通过合理控制焊前预热温度（≥200 ℃）、焊接热输入（≤3.0 kJ/mm）及层间温度（≤250 ℃）,试板焊接并经热处理后可以获得满足相关标准及技术条件要求的各项性能,且焊接接头具有良好的抗回火脆化性能。     

L415材质管道现场焊接裂纹分析与控制

L415材质的管道钢广泛应用于大口径长输管道中,管道焊接是在瞬间的高温作用下,伴有复杂冶金过程的一个物理变化和化学反应过程,由于L415材质具有一定的淬硬性,焊接施工时如果措施不得当,在应力和扩散氢的作用下焊缝会产生裂纹,严重影响施工质量和速度。文章通过对焊缝裂纹形式、母材材质、焊接施工工艺和现场环境等的分析,查找出现裂纹的原因,采取焊前预热、提高组对质量等预防措施和焊缝返修保障措施,有效地控制了焊接裂纹的产生。     

X100管线钢冷裂纹敏感性研究

采用插销试验方法研究了埋弧焊条件下X100管线钢热影响区的冷裂纹敏感性及断口特性.试验结果表明,X100管线钢在不预热条件下对冷裂纹不敏感,临界断裂应力σcr为823.5 MPa,与其抗拉强度Rm (823 MPa)相当,可在不预热条件下焊接.当拘束应力继续增大时,发生时效断裂,断口性质为典型的氢致延迟断裂.X100级...     

焊后消氢处理工艺对高强钢焊接残余应力的影响

以20MnTiB高强钢为试验材料,采用焊后消氢处理方法,对采用相同焊接参数焊接的3块20MnTiB试板分别进行未消氢处理、150 ℃×2 h消氢处理、250 ℃×2 h消氢处理后,使用盲孔法测量了表面焊接残余应力,研究了不同温度焊后消氢处理工艺对构件焊接残余应力的影响。结果表明,焊后消氢处理工艺是影响构件焊接残余应力的重要因素之一,进行焊后消氢处理可以降低焊接残余应力,且焊后消氢处理工艺的温度越高,焊接残余应力降低的幅度越大。     

Q690高强钢中厚板全熔透焊接工艺分析

针对新材料Q690低合金高强钢中厚板普遍存在的焊接冷热裂纹及淬硬倾向大、焊后残余应力高、氢致裂纹敏感性强的问题,通过研究MK·GHS70焊丝与Q690高强钢匹配性问题,包括进行焊前处理、控制预热温度及层间温度、减小焊接热输入及正确的焊后热处理形式,得出合理的焊接参数,并通过超声探伤及力学性能检验该工艺可行性。结果表明,Q690高强钢中厚板全熔透焊接工艺完全满足设计要求和生产需要,成功解决了中厚板全熔透焊接难题。此方法已经成功用在海洋平台吊机、海洋井架等设备,取得了良好效果。     

焊前预热的作用及冷高压设备焊前预热温度的确定

焊接冷裂纹的本质是氢致开裂,控制预热温度是防止冷裂纹最有效的手段.在计算预热温度时,应综合考虑碳当量、焊接接头的厚度、焊材氢含量及焊接热输入量等因素的影响.对于冷高压设备而言,采用标准EN 1011.2:2001中的方法可以得出各种因素的影响程度,并由计算结果看出,焊接接头的厚度、焊材氢含量的影响比较明显.另外还讨论了...     

X80螺旋埋弧焊管对接环焊接头失效裂纹分析

通过化学成分、微观组织、断口形貌分析等方法对某管线建设中X80螺旋埋弧焊管环焊接头裂纹产生的原因进行了研究。结果表明,裂纹出现于对接焊缝焊趾处,呈现沿晶+穿晶的开裂形貌,属于焊接冷裂纹。焊接接头气孔、夹渣和焊接死口处拘束应力过高是裂纹产生的主要原因,焊接工艺不当是裂纹产生的直接诱因,焊接前对管径周向全尺寸进行预热是防止该裂纹产生的主要途径。