环焊缝开裂原因分析

调查了环焊缝发生开裂的情况,通过断口分析、性能测试、有限元估算及失效评估方法对开裂原因进行了分析及验证。结果表明,环焊缝开裂是由于存在焊接缺陷,焊缝局部韧性过低,并且在附加弯曲应力、运行压力、焊接残余应力的共同作用下引起的脆性断裂。     

循环氢压缩机K701A入口管线腐蚀状况与分析

循环氢压缩机作为加氢装置中的关键设备,其运行的安全可靠性对保障整个装置的安全生产和经济效益有着重要意义。近日,某石化公司煤油加氢装置循环氢压缩机K701A入口管线的局部处（焊缝）发生了开裂泄漏。通过对母材和焊接处的材质、金相、电镜分析,研究了管线的腐蚀原因,结果表明：管线焊缝处的泄漏是由管线振动（交变载荷）、局部应力集中（焊缝）和管线内介质腐蚀等因素共同作用,导致管路发生腐蚀疲劳开裂。     

F316L法兰开裂原因分析

F316L锻造法兰颈部锥面上靠近环焊缝处发现一处开裂缺陷。通过宏观检查、化学成分测试、力学性能检测、金相、扫描电镜及能谱观察对法兰颈部开裂原因进行了分析。最终发现法兰折叠缺陷是开裂的主要原因。在后续组装对焊时,焊接应力以及组装约束应力导致折叠缺陷扩张。为了避免生产中发生类似缺陷,提出了几点改进措施。     

调峰机组水冷壁管焊缝背火侧开裂原因分析

通过对锅炉的运行、检修情况的调查及水冷壁开裂管样的理化性能试验分析,对某厂调峰机组水冷壁管焊缝背火侧的开裂原因进行了分析。结果表明:水冷壁管焊缝背火侧纵向开裂性质为疲劳开裂。存在硬度超标和根部凸出超标的水冷壁管环焊缝,在深度调峰期频繁超温引起的交变应力作用下逐渐在热应力最大的环焊缝背火侧中部内壁萌生纵向疲劳裂纹,直至开裂泄漏。     

锅炉过热器出口集箱焊缝母材开裂原因分析

某发电机组的锅炉在碱洗过程中，过热器出口集箱焊缝及母材出现多处开裂渗漏。采用相控阵检测、宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相观察、扫描电镜等方法对过热器集箱角焊缝10 mm以下母材开裂原因进行了分析。结果表明：该集箱角焊缝母材开裂为应力腐蚀开裂，由于设备在制造安装时未消除残余应力，再加上碱洗工艺不当导致了12Cr1MoVG钢管道发生了应力腐蚀开裂。最后针对碱洗过程中角焊缝及以下焊缝开裂渗漏问题提出了预防措施。     

燃气管线法兰与管道环缝焊后开裂成因分析

某公司负责施工的天然气管线,地基下沉,打压时发现,多处环形焊缝开裂。对其法兰、焊肉、焊材进行化学成分分析,焊缝金属及母材进行金相检验等,找出了焊缝开裂的原因。结果分析表明:该环形焊缝开裂的主要原因是焊条的药皮中硫含量超标,引起焊缝金属中硫元素过高,硫与铁形成低熔点共晶物,在焊缝熔池凝固过程中形成热裂纹,在打压过程中失稳扩展开裂。     

X100管线钢埋弧焊接头力学性能的研究

通过对X100管线钢3种接头硬度、拉伸性能、低温(-10℃)冲击韧度的测试及冲击断口SEM、能谱分析,结果表明,熔池发生高温冶金反应时,将熔渣中的氧化物夹杂带入焊缝,破坏了焊缝金属的连续性.焊缝在受到切应力的作用下,容易在夹杂物处引发裂纹,在周围的区域产生解理断裂.     

轮辋扩口成形过程的有限元分析

无内胎钢圈轮辋焊接接头开裂是轮辋成形过程的主要缺陷。基于ABAQUS软件,建立了轮辋扩口工序的三维弹塑性有限元仿真模型并对成形过程进行了分析。阐述了有限元模型中的单元选择、加载等关键问题。将仿真结果与轮辋的实际扫描模型进行外形尺寸比对,验证了建立模型的正确性。重点分析了扩口工序中工件的应力状态,提出环向拉应力过大是造成焊缝处开裂的原因和最大环向拉应力平均值的概念。模拟结果表明,随着摩擦系数或材料屈服强度的增大,工件最大环向拉应力平均值增大,工件焊接接头开裂倾向增大。     

基于SYSWELD复合管焊接残余应力的数值模拟

采用双椭球热源分布模型,基于SYSWELD软件平台,建立了双金属复合管对接焊接头的三维有限元分析模型,获得了焊接接头的瞬态应力以及残余应力分布特征,重点分析了复合管内壁、焊缝中心线以及熔合线上的应力随焊接过程的变化。结果表明:内壁很安全,可能产生开裂的地方仅限于焊缝处;焊缝中心线处第1层焊缝的等效残余应力较大,容易产生开裂;前3道焊缝熔合区线残余应力值很高,变化幅度很小,是焊接接头的薄弱环节。     

换热器管子与管板焊接接头残余应力的数值模拟

基于ANSYS平台对油浆蒸发器伸出管板角接头的焊接残余应力进行数值模拟,获得了焊接接头的残余应力分布,成功的解决了焊缝的环形行走和不同部位之间的热传导问题.有限元分析结果表明.接管环焊缝的残余应力分布具有局部性的特点,高应力危险区集中在焊缝周围的管板热影响区.本文焊接条件下管接头环焊缝最大径向焊接残余应力出现在临近焊接热影响区的焊缝根部,对导致出现应刀腐蚀开裂起主要作用.合理的预热措施使最大环向焊接残余应力降低20%左右,同时管桥表面应力也得到明显改善,这就有效降低了管板表面出现应力腐蚀开裂的风险.     

核电站流量仪表管线隔离阀门密封焊泄漏原因分析

综合分析了某核电站流量仪表管线隔离阀门密封焊泄漏的原因.结果表明,在阀体与阀轭接合面间隙较大的部位,焊缝金属承受了较大的焊接应力以及内部介质的压力,是密封焊缝开裂的主要原因,焊缝中出现的严重的未熔合缺陷促进了开裂的发生.在此基础上提出了改进措施.     

某油田集输管线弯头开裂原因分析

某油田集输管线输送介质内含有CO_2和H_2S,这条管线的一处弯头发生了较严重的开裂失效现象。本文通过对开裂管线样品的形貌、金相和扫描电镜等进行分析,揭示了弯头开裂失效原因。弯头开裂是因为H_2S应力腐蚀破坏。     

典型封闭环焊缝多道焊焊接残余应力的模拟分析

针对两种典型的封闭环焊缝焊接--圆盘镶块和平板垂直接管的多道焊焊接进行了三维数值模拟,分析采用子程序来实现高斯分布表征的热源移动,得到了焊接的热循环过程及焊后残余应力分布.分析表明,封闭环焊缝在起焊/收焊区域的残余应力状况复杂,存在较大的环向残余拉应力,往往会诱使焊缝开裂失效.相比而言,接管环焊缝的应力状况更应引起足够的重视.     

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 本文通过使用宏观观察、金相分析、断口分析和电子背散射衍射（EBSD)等分析手段对高频焊管焊后弯管开裂的原因进行了分析。结果表明焊缝区域晶粒内部多边形化的亚晶是导致汽车排气管焊缝区域韧性下降、硬度升高的原因,最后在弯管成型时,焊缝处受到拉应力导致开裂。从焊缝处的发现的晶粒内存在的大量多边形化的亚晶的现象推断出出现问题的工艺段,通过改进,消除了弯管成型开裂的情况。     

输气管道设计系数提高与环焊缝内凹缺陷深度控制

针对设计系数由0.72提高到0.80的工程需求,分别考虑输气管线敷设现场压力试验和承压运行两种载荷工况,研究了X80管线钢环焊缝含内凹缺陷的接头应力分布,定量分析了提高设计系数对环焊缝内凹缺陷应力集中效应的影响.结果表明,控制内凹缺陷深度尺寸,可以使设计系数为0.80时,内凹缺陷处的轴向应力峰值降至与设计系数为0.72时相当的水平,同时其周向应力集中也可得到明显的改善,进而从环焊缝焊接施工的质量控制上为提高长输管线的设计系数提供了研究依据和工程参考.     

低碳钢管道焊接残余应力有限元分析

利用ＡＤＩＮＡ非线性分析有限元程序,对低碳钢管道环焊缝接头焊接残余应力进行有限元分析。在热弹塑性分析中考虑了材料热物理和力学性能依赖于温度变化。结果表明：在管道接头内表面焊缝中心及近缝区轴向和环向残余应力均为拉应力,随离开焊缝距离的增加,逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余力为压应力,而环向残余应力为拉应力。计算预测值和实侧值基本一致,表明有限元法能够经济而有效地预测管道环焊缝接头的焊接残余应力。     

分流塔套筒焊缝应力腐蚀开裂分析

通过对断口形貌的金相、SEM、XRD检测分析，确定了Q235、TZ33钢制套筒焊缝处出现的裂纹为应力腐蚀裂纹。焊缝开裂的主要介质因素是CO2，在100～110℃的使用温度下CO2浓度偏高，以及焊后残余应力和工作应力的叠加，促进了应力腐蚀开裂。并根据分析结果提出了套筒制造工艺的改进措施。     

锅炉水冷壁下联箱定排管泄漏的原因

电厂锅炉水冷壁下联箱不锈钢定排管发生开裂并泄漏,泄漏点位于距离焊缝15mm的母材处。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析以及应力分布的有限元分析等对开裂原因进行了分析。结果表明,安装应力以及介质中的氯离子协同作用,诱发了不锈钢定排管的应力腐蚀开裂,最终导致泄漏。     

电厂水冷壁管开裂分析

对开裂的电厂水冷壁管进行了化学成分及金相组织分析,并对断口进行了扫描电镜分析.结果表明,水冷管壁开裂原因是由于在鳍板与管子焊缝端头存有较大的应力,组织中有夹杂物存在,在工作压力作用下,裂纹在焊缝端头处萌生并沿拉应力区扩展,最后造成宏观脆性断裂.     

激光拼焊板典型零件冲压缺陷分析及改进

针对异强度双相钢激光拼焊板冲压开裂的问题,使用Autoform软件模拟了前大梁零件的成形过程,研究了不同位置材料减薄率、应力、应变的变化规律。通过单一变量试验方法研究了压边力、n值、r值对焊缝开裂的影响规律。结果表明：焊缝处坯料前期受到成形力和压边力的作用,后期主要受到DP780双相钢位移的拉应力,导致焊缝处坯料受到的拉应力大于DP590双相钢成形力,使得焊缝坯料的塑性应变和厚度减薄率迅速增大,发生开裂。当压边力优化至1500 kN时,零件不开裂,并在生产中验证了模拟结果;DP780双相钢的n值、r值对零件焊缝处坯料的减薄率影响不明显,DP590双相钢的n值、r值对零件焊缝处坯料的减薄率影响明显,当r值≥1.4或n值≥0.19时,零件不开裂。