先胀后焊连接中焊接对胀接连接强度的影响

以常见的低碳钢换热管与低合金钢管板胀焊连接接头为研究对象,采用有限元法进行了换热器管子与管板焊接过程的模拟,研究了焊接温度场作用下,不胀区长度Lx对先胀后焊接头胀接区残余接触压力的影响。计算结果表明焊接对胀接区的影响主要表现为胀接区接触范围及接触压力数值的减小,采用接头接触压力减小系数fpr和接触面积减小系数far来定量描述焊接对先胀后焊接头胀接区的影响,给出了焊接对先胀后焊接头中胀接区影响的定量数值。同时,研究结果表明,当增加不胀区长度Lx时,焊接对胀接区的影响有所减小。先胀后焊连接接头设计应考虑焊接对胀接的削弱作用,对于中等厚度的管板、胀接连接性能要求较高的胀焊接头,不推荐采用先胀后焊。     

管板孔开槽液压胀接接头性能的三维有限元分析（二）——管板孔槽的几何尺寸对接头紧密性的影响

在管板孔开槽的液压胀接接头中,开槽的几何尺寸,包括槽的宽度、深度及位置,对管子一管板孔界面上残余接触压力的分布有很大影响。因而对接头的紧密性和拉脱强度等重要性能具有很大影响。本文采用三维弹塑性有限元分析方法,研究了管子和管板材料都具有非线性应变硬化性质时,槽的宽度,深度以及位置对接头密封性能的影响;并将开槽胀接与光孔胀接接头密封环上的残余接触压力进行了对比分析。     

管板孔开槽液压胀接接头性能的三维有限元分析（一）——管板孔开槽时液压胀接接头处的等效应力及残余接触压力的分布

采用三维弹塑性有限元方法对换热器管板孔开槽的液压胀接接头进行分析,研究了管子和管板材料都具有非线性应变硬化性质时,胀接接头处的等效应力和管子—管板之间接触压力与残余接触压力的分布状况,以及它们随胀接压力大小而变化的规律。     

换热器管板液压胀接接头高温强度及拉脱性能的数值模拟与试验研究

结合理论分析、有限元模拟和试验验证,系统地对12Cr2Mo1管板与321不锈钢管子组成的换热器管板胀接接头在不同温度载荷下的残余接触压力和拉脱性能进行了研究。利用叠加原理建立了胀接接头在高温下残余接触压力的数学模型,得到了胀接接头残余接触压力分布规律以及在不同环境温度下残余接触压力和拉脱力随温度的变化关系。模拟和试验结果表明,高温下胀接接头的残余接触应力明显高于常温,且下端的残余接触应力高于上端;拉脱强度随着温度的升高而增大;高温下残余接触压力会由常温下的2条高压力接触环带变为3条高压力接触环带,提高了接头的结构强度。     

动态效应对管子与管板液压胀接接头接触压力的影响

常见的低碳钢换热管与低合金钢管板胀接为例,采用有限元法进行了管子与管板液压胀接的动态和静态分析,研究了材料应变率等动态效应对胀接接头接触压力的影响。计算结果表明将液压胀管过程简化为静态过程处理,能够节省大量计算时间,而且对结果影响甚微,因此,在换热器管子与管板液压胀接过程中,材料加工的动态效应不显著,将其简化为静态过程是合理的。计算结果为换热器管子与管板液压胀接的理论分析和数值模拟提供了参考。     

蒸汽发生器管子管板胀焊结合残余接触应力分析

采用有限元方法模拟蒸汽发生器管子管板的胀焊结合工艺过程,研究不同胀接压力下管子管板残余接触应力的分布情况、焊接温度场对管子管板残余接触应力的影响,以及未胀接区域长度对管子管板胀接区域残余接触应力的影响.分析结果表明,在胀接压力作用下,管子管板两端产生环向应力峰值,环向应力峰值随胀接压力的增大而增大,且管子过渡区域环向应...     

换热器管子与管板液压胀接连接的管槽尺寸

采用有限元法，建立二维轴对称模型，模拟了不同胀槽尺寸结构的液压胀接过程，得到了换热器管子与管板连接接头的残余应力和残余变形。以接头平均残余接触压力为评价连接强度的指标，分析了管孔槽宽度、深度、位置和间距等几何尺寸对连接强度的影响，给出了推荐采用的理想管孔槽结构，为工程设计和制造规范的修订提供了参考依据。     

液压胀管工艺残余接触压力分析

通过对AP1000型管子-管板的液压胀接过程进行分析,充分利用ANSYS软件的面-面接触单元,研究管子-管板材料、管子-管板尺寸、管孔排列方式、胀管压力、保压时间等因素与残余接触压力之间的关系,从而为管子-管板胀接工艺参数的确定提供理论依据。最后应用AP1000型管子进行胀管实验,证明了理论计算的准确性。     

换热器的液压胀管研究（四）———胀接接头的拉脱力和压脱力

本文应用弹塑性理论,研究了轴向载荷对液压胀接接头残余接触压力分布的影响,提出了液压胀接管板的最佳开槽位置应根据轴向载荷的性质来确定的建议,导出了接头最大理论拉脱或压脱强度的表达式。分析表明,当管板厚度较大时,工程拉脱力的计算公式与理论值存在较大的误差,在胀接接头的管子受拉时,工程计算公式偏于冒验。     

高温作用下液压胀接换热管蠕变性能研究

随着工业产业的飞速发展，工业中的换热器服役环境越来越苛刻，其管接头连接可靠性至关重要。以管壳式换热器的管接头为研究对象，运用ABAQUS有限元软件模拟液压胀接过程，对换热管管接头进行了蠕变分析计算，探讨了不同蠕变工况下换热管与管板接触面上残余接触压力的变化情况。研究结果表明，换热管与管板的过渡区是接头脆弱部分，接头在高温工作下随时间延长发生蠕变，残余接触压力先迅速降低然后趋于平缓，液压胀接接头性能在相对低温时受蠕变影响较大，影响程度与温度成正相关，在相对较高温度时出现蠕变饱和现象，蠕变效应不再明显增大。研究可以为管壳式换热器的设计及制造提供技术支持。     

胀紧度对管子与管板胀接强度影响的试验研究

采用按三角形排列的7管孔试件，进行了胀紧程度对换热器液压胀接和机械胀接接头连接强度影响的试验研究。分别以胀接压力，管子内径增大率表征液压胀接和机械胀接的胀接程度，考虑了管板开槽数目的影响，给出了胀接程度和开槽尺寸及数目选取的参考数据。     

列管式废热锅炉的现场换管施工技术

挠性管 /板全焊透结构列管式废热锅炉与换热器的现场换管施工一直是一种较为困难的工艺技术 ,本文对这一施工技术进行了阐述 ,特别就取管、做坡口的施工机械与方法进行了详细的介绍 ,同时对全焊透管 /板焊缝的结构形式也作了有益的探讨 ,对今后此类结构的现场修复工作有一定的指导意义     

深孔加丝式全位置脉冲自动钨极氩弧焊在高压空冷器上的应用

高压空冷器制造工艺技术难关之一就是实现管子与管板问的深孔加丝全位置脉冲自动钨极氩弧焊接，通过攻关试验，研制了国内第一台深孔加丝管头专用焊机，同时总结了其焊接工艺和焊接技术，并且解决了空冷器管头焊缝无法进行焊后消除应力热处理这一问题。     

蒸汽发生器管子管板内角环焊残余应力数值模拟研究

应用ANSYS有限元软件,对核电蒸汽发生器管子管板内角环焊残余应力进行数值模拟研究。在研究中,建立三维有限元模型,基于ANSYS参数化设计语言实现带状温度热源的逐步加载和计算,得到焊接接头处残余应力分布规律,分析相邻管子先后焊接对焊接区残余应力的影响,并模拟出不同热处理温度下的残余应力。研究结果表明,管子管板焊接最大径向和环向残余应力出现在焊缝熔合区,最大轴向残余应力出现在管子内表面热影响区。相邻管子先后进行焊接时,后焊管子温度场的作用会使先焊管子焊接区域的残余应力减小。当热处理温度为600℃时,可以有效减小焊接区的残余应力。     

换热器管子与管板的焊接与检验的国外工程标准简介(二)

以南京巴斯夫项目(IPS)和漕泾巴斯夫项目(IIP)在设计、制造、检验数百台换热器经验的基础上,介绍德国巴斯夫公司换热器的管与管板焊接、检验与验收规范(WN75-100标准),该规范在换热器的级别分类、管与管板的工艺评定试验与检验、焊工及焊接操作工技能评定、管与管板的检验与试验等方面的详细要求。     

MSR管子管板封口焊

通过对MSR管子管板封口焊的研究,介绍了焊接工艺设计与试验过程。自动钨极氩弧焊在管子管板封口焊缝的成功运用,改善了焊接质量,提高了工作效率。     

内复合换热管与复合管板焊接工艺试验研究

介绍复合管与复合管板的管头设计及其焊接试验,结果表明,如果管内壁不锈钢复合层的厚度达到或大于0.5mm,则管头的焊接质量能满足要求,否则管头焊缝容易开裂。内、外双面复合管和复合管板的管头焊接工艺,与仅有内壁单层不锈钢复合层的复合管和复合管板的管头焊接工艺相同。