管壳式换热器内孔焊接残余应力特性研究

常规焊接会使管壳式换热器的换热管与管板之间形成一定的缝隙。换热器长期处于腐蚀性介质环境中,因此易产生缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂,通过内孔焊接的方式可有效降低这类腐蚀风险。以Q245材料为研究对象,利用ABAQUS软件对焊接过程中温度场、应力场进行了模拟,研究了管壳式换热器内孔焊接的残余应力分布、设备变形情况,以及不同内孔焊结构残余应力和变形程度的差异,总结了焊接工艺参数对深孔焊接残余应力的影响规律。研究结果表明:全对接型接头的应力集中范围更小,设备应力分布更均匀、变形量较小,焊缝质量较高、承载能力较强。     

高压容器焊接残余应力的有限元分析

运用有限元软件ANSYS分析了高压容器筒体和球形封头连接处焊接区温度场和残余应力的分布规律.结果表明,焊接过程中焊接区温度分布不均匀,焊缝及熔合区温度最高,焊缝周围区域金属的温度急速下降.焊接区残余应力关于焊缝中心呈对称分布,最大残余应力出现在焊缝及熔合区处,最大残余应力约为1750 MPa,残余应力沿焊缝中心向边缘处...     

不锈钢钎焊U型管板接头分析

采用拉伸试验对304不锈钢管板进行结构强度测试,同时使用扫描电镜方法探析了钎焊接头的内部结构以及力学特征。通过有限元分析软件ANSYS分析了真空钎焊接头的残余应力及应力分布情况。研究后发现,管板连接处往往会出现应力集中现象,通过有限元分析可以得到管板连接处残余应力的分布规律。     

压力管道焊缝残余应力的优化分析

采用ANSYS耦合单元对压力管道焊缝残余应力进行了优化分析,得到了预热和焊接速度对焊缝残余应力的大小和分布的影响:对试件进行预热可以降低焊接残余应力;较快的焊接速度也可以降低焊接残余应力。该优化分析为进行实际焊接过程提供了指导,为焊接前节省了大量实验时间。实际焊接过程中也验证了计算机模拟的结果和最后焊接后实测的结果比较一致。     

焊管残余应力及其测试

由成型及焊接过程造成的残余应力对焊管的质量及服役可靠性有重要影响,降低焊管的承压能力、易造成焊管的耐腐蚀能力降低、使焊管易产生疲劳破坏。本文对焊管残余应力的研究方法进行了综述,并采用盲孔法对螺旋焊管的残余应力进行了测试。其内表面为低值拉应力,外表面为低值压应力,峰值环向应力在焊缝附近外表面,整个焊管范围内残余应力的分布较均匀。     

哈氏合金C276管道焊接残余应力与变形的有限元分析

针对哈氏合金C276焊接特点,运用有限元分析软件ABAQUS,对哈氏合金C276管道多道焊残余应力进行了有限元模拟。利用单元生死技术,模拟焊缝金属的形成;利用FORTRAN语言编写子程序DFLUX,实现了移动的高斯分布热源;考虑对流、传导、辐射以及高温下的材料性能,获得了残余应力和变形的分布规律。计算结果表明,在焊缝及热影响区,轴向拉应力对内壁裂纹的产生有主要的影响,环向拉应力对外壁裂纹的产生有主要的影响。线能量对温度和变形的影响较大,而对残余应力影响不大。     

圆筒环缝对接焊应力与变形的分析

利用柱壳理论的近似计算方法,对薄壁圆筒环向对接焊缝的应力与变形进行了分析讨论,定量地给出了焊后残余应力与变形随筒体尺寸及焊接条件而变化的规律     

一起余热锅炉烟管裂纹事故的成因及对策

针对一起余热锅炉管板角焊缝的事故案例,分析了裂纹产生的原因.之前烟管更换时未采用正确的维修工艺,导致管板与烟管的焊接接头存在较大间隙,使焊缝金属在运行时产生交变热应力;在锅炉运行过程中,入口烟气温度超过额定设计温度,导致金属材质劣化;锅炉水侧严重结垢,导致了传热恶化.针对事故产生的原因,提出以下解决方案:更换烟管,并采...     

压力容器焊接残余应力的实验研究与理论分析（上）

综合介绍了压力容器焊接残余应力研究现状，提供了一试验容器环焊缝、纵焊缝和接管焊缝残余应力的测量结果和对结果的初步分析。综合考虑了残余应力影响因素后，对容器环焊缝焊接残余应力的计算，提出了一种简化模型。经与工程实测结果对比，该模型给出略为保守的结果。     

压力容器筒体与平封头多级焊缝残余应力数值模拟

采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对压力容器筒体与平封头单面焊焊接过程进行数值模拟,得出焊缝焊接残余应力、温度场及位移场的分布情况。经过分析可以得出：在焊缝区及熔合区温度极高;远离焊缝,温度峰值急剧下降。在熔舍区焊接残余应力达最大值;焊根处残余应力较小;在热影响区,沿焊缝方向多为拉应力,垂直焊缝方向多为压应力。     

Effect of process parameters on crack characteristics in laser welding of Al2O3 ceramic

The crack of ceramic weld is a worldwide problem for brittle material, high energy laser beam is expected to solve this problem. In this paper, the crack of fiber laser welding of Al₂O₃ ceramics was studied. The weld crack rate was used to characterize the crack condition of weld, and the influences of laser power, welding speed and defocusing distance on crack characteristics were carried out. The results showed that Al₂O₃ ceramics weld has obvious crack tendency, and the cracks mainly appeared on the weld center line. When the crack appeared on the weld center line, there was crack-free on the base metal. When the defocusing distance increased from +3 mm to +20 mm, the number of cracks gradually decreased. When the defocusing distance was greater than +17 mm, cracks-free appeared on the weld and base metal. Abaqus software was used to simulate the relationship between crack and stress based on thermal elastoplastic theory. The high crack areas, few crack areas and free crack areas were divided according to the maximum principal stress value. No matter what welding conditions, as long as the maximum principal stress was less than 1576 MPa, there was crack-free on the weld and base metal.     

SA-204Gr.C的焊接性能与金相组织

通过碳当量、冷裂纹敏感系数、热裂纹敏感系数和再热裂纹系数对SA-204 Gr.C进行焊接性分析,根据分析采取合理的措施,采用埋弧焊和焊条电弧焊对SA-204 Gr.C碳钼钢进行焊接.对焊接接头进行无损检测,未发现裂纹、气孔、夹渣等缺陷;对焊接接头进行横向拉伸、纵向拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验,结果均满足标准和项目要求;分析焊接接头的显微组织,焊缝组织为铁素体和贝氏体,热影响区为铁素体、贝氏体和珠光体.试验结果表明,采用合理的措施和合适的焊接参数,使用埋弧焊和焊条电弧焊均能获得优异焊接接头,并成功应用于产品焊接.     

液化石油气球罐裂纹成因分析与讨论

对两台1500m3液化石油气球罐在用检验中所发现裂纹的成因进行了分析。有限元应力计算和X射线衍射残余应力测试表明,球罐赤道环焊缝位置存在较高的工作应力和焊接残余应力;对典型裂纹中夹杂物能谱分析表明,这些夹杂物是焊渣;在分析球罐现场组焊焊接工艺的基础上,得出焊缝裂纹主要是由于焊接工艺不当所致,进而提出了修复方案。     

再生器发生应力腐蚀开裂的探讨

针对炼油厂催化装置再生器下部件壁发生开裂的现象，通过分析催化装置近几年原料油田的变化、烟气露点测试结果与现场器壁温度对比，认为这是一种氢应力腐蚀开裂（SCC）。结合氢应力腐蚀特点制定了修复方案，特别是焊前预热、焊后热处理，选择合适的焊条及板材，降低了焊道和热影响区硬度，消除残余应力。并对再生器下部壁采取保温措施，确保再生器下部外壁温高于露点（137℃），使之无法在下部器壁形成水汽冷凝液，有效防止SCC的发生。     

合成气／锅炉给水预热器管口裂纹原因与修复

合成气／锅炉给水预热器投用10月后,众多列管管口部位出现裂纹。经过分析,认为问题出在设备方面：主要是制造焊接时受高温影响时间长,焊后金属组织晶粒大,应力大,且管口硬度高。通过采取减小管板上管口倒角半径,重新制定焊接工艺并严格实施,焊后采取换热器管板整体热处理工艺,解决了换热管与管板焊接后管口硬度高、应力大、易产生裂纹的问题。修复后的使用效果证明,对问题症结的分析正确,修复方案有效。     

L450/316L不锈钢复合钢管对焊缝焊接接头组织性能研究

对壁厚(10+2)mm的L450/316L复合管进行了对焊试验,打底焊及过渡焊采用管内外充氩保护的GTAW焊,填充及盖面焊采用手工电弧焊,并对其焊接接头进行拉伸、刻槽锤断、弯曲、冲击、晶间腐蚀试验评价对焊焊缝的性能,采用光学、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)对焊接接头的冲击断口、显微组织及合金元素的进行扩散分析。试验结果表明:接头力学性能良好,耐晶间腐蚀性能较好;焊缝不锈钢层主要有奥氏体、铁素体组成;过渡层组织较细小,可以防止不锈钢层金属中合金元素被扩散层稀释;扩散层组织主要为马氏体、少量的残余奥氏体;合金钢层组织为先共析铁素体、针状铁素体、粒状贝氏体和及少量珠光体。     

大型储罐角焊缝焊趾表面裂纹应力强度因子数值计算

针对大型储罐典型失效模式——角焊缝开裂,利用ANSYS建立有限元模型求得角焊缝焊趾附近精确应力场;采用1/4节点奇异单元法和混合网格扩展法建立角焊缝焊趾表面半椭圆裂纹模型并求解应力强度因子;讨论了裂纹深度半长比a/c、裂纹深度板厚比a/t、焊脚尺寸板厚比Lw/t和焊趾角θ对应力强度因子数值分布的影响。计算结果表明:角焊缝焊趾表面裂纹应力强度因子沿裂纹前沿呈U形分布,在表面点取得最大;随着裂纹深度a的增加,表面点应力强度因子有增大趋势,而最深点的焊接放大效应则逐渐减小。     

钢制压力容器焊接残余应力测试分析

应用小孔释放法对系列钢制压力容器手弧焊接接头的焊接残余应力进行测试 ,讨论了焊接残余应力的分布规律及其相关影响因素 ,对加载法消除焊接残余应力的效果进行了初步的验证。结果表明 ,焊接接头的应力不均匀性和不确定性是影响钢制压力容器安全性的关键 ,采用加载法可以有效地改善这种非均匀应力分布状况。