加氢裂化反应器的焊接残余应力和水压试验应力测试

本文报道了加氢裂化反应器焊接残余应力及工作应力的测试结果。该反应器最后一道环焊缝是在安装现场组焊的，只进行了半封闭式的局部焊后热处理。测试结果表明，大部分测点的残余应力均得到了较好的消除，但最后一道焊缝的一些测点焊接残余应力消除效果较差。     

加氢反应器的裂纹分析及处理

本文分析了PTA二车间加氢反应器的裂纹产生的原因,采用补焊后对焊缝及焊接热影响区进行表面压应力处理的方案,修复加氢反应器的裂纹。结果表明,采用表面压应力处理是避免应力腐蚀开裂的一种有效的途径。     

城轨客车牵引梁焊接缺陷仿真研究

在完成T型接头实体模型建模的基础上,通过有限元软件对理想无焊接缺陷和具有焊接缺陷的模型进行静力学和动力学仿真,研究在相等力的作用下不同焊接缺陷模型焊缝附近应力的变化,分析焊接缺陷对其附近应力影响及应力放大系数。分析结果表明,焊接缺陷严重影响焊缝附近应力值,面缺陷比体缺陷对构件强度影响程度更大一些。     

汽车扭力梁加强板焊缝裂纹原因分析

汽车后扭力梁在四立柱耐久试验进行到规定里程近90%时,发现两处加强板和扭梁焊缝末端有明显裂纹。为找出裂纹产生原因,对两裂纹处进行了断口分析、化学成分分析和显微组织分析,并对该结构进行了仿真模拟受力分析。测试结果表明:一处裂纹起源于加强板和焊缝的未焊合处,另一处起源于加强板和焊缝的热影响区,焊缝裂纹的扩展属低应力疲劳扩展。扭力梁和加强板及焊缝的成分、显微组织、焊缝力学性能分析均满足设计要求;仿真分析表明,焊缝末端集中受力远低于屈服强度,存在未焊合缺陷并且服役应力小的区域先于其他服役受力大的区域先开裂。焊缝裂纹的根本原因是存在未焊合焊接缺陷,及焊接过程中的残余应力作用。     

燃料贮箱服役可靠性评估中无损检验与强度校核的应用

通过对贮箱在强度校核合格后使用无损检测再次发现致命性缺陷的现象进行透彻分析表明:贮箱强度校核合格后仍易产生致命性缺陷,主要集中在焊缝性能薄弱处、焊缝返修处和焊缝应力集中处;造成焊缝强度校核合格后产生失效裂纹的直接原因是强度试验校核应力超过焊接接头性能极限,根本原因是铝合金焊缝中化合物偏聚和微观气孔含量超标。为消除该现象,从焊接过程、返修过程两方面进行控制外,还提出了针对现役贮箱质量评价的优化流程。该优化流程在相关贮箱制造过程中的应用取得了很好的效果。     

基于ANSYS的矿用圆环链焊接缺陷的有限元分析

圆环链是采煤机和刮板运输机中重要的牵引部件,而圆环链焊缝处容易出现未焊透缺陷,在运行过程中该缺陷可能导致圆环链的失效,为此采用有限元法模拟在焊缝处具有不同深度和方向缺陷的圆环链的应力状态。研究表明：在圆环链焊缝处内侧存在缺陷时,应力状态最差。     

丙烷脱氢(PDH)进料加热炉集合管应力分析研究与优化

近年来丙烯需求旺盛,所以丙烷脱氢制丙烯(PDH)装置上马较多。PDH生产工艺核心部分是氧化反应单元,丙烷原料与富含氢气的循环丙烷气混合,经加热炉加热到反应器所需进口温度并在高选择性铂催化剂作用下反应生成丙烯。以上物料经由进料集合管,通过密集的炉管于炉膛内加热,再汇集于出料结合管至反应器。该管道系统温度高,热位移大,应力分析难度高,多个项目现场炉管、结合管及反应器管口焊缝处出现了焊缝裂纹。现通过对该系统进行详细的应力分析,结合现场案例提出优化改进措施。     

矩形波纹管应力分析

用EJMA公式对矩形波纹管进行了应力计算,并用有限元法和试验法进行了应力分析研究,指出矩形波纹管最大应力位于接角焊缝处.建议对焊缝进行焊后打磨以降低焊缝处应力集中水平.     

弯曲载荷作用下含错边缺陷管道环焊缝应力计算

滑坡等地质灾害引起的弯曲载荷是导致环焊缝失效的重要因素，管道环焊缝焊接过程中的错边缺陷，容易形成局部应力集中，除设计压力外，环焊缝还能承受的弯曲载荷已成为管道完整性管理中的重点和难点。基于有限元分析数据提出了一种针对弯曲载荷作用下含错边缺陷环焊缝的应力计算方法。首先，给出了管道承受均匀内压和弯曲载荷的近似解析计算公式；然后，针对无错边和含错边缺陷的环焊缝开展有限元计算，采用子模型方法兼顾了大跨度模型的计算效率和环焊缝的计算精度；最后，基于有限元分析数据对经典解析公式进行修正，得到管道环焊缝单点应力的计算公式。经验证，该方法与有限元结果相差1%以内，可适用于弯曲载荷作用下的环焊缝应力计算，是一种可用于工程强度快速评估的精确分析方法。     

1500m3液化石油气球罐的强度分析

通过对球罐的整体应力分析，指出将焊缝布置在高应力区域是造成焊缝裂纹的重要外部因素之一。进一步的焊缝应力集中系数研究表明，焊缝存在很大的应力集中系数。高的宏观应力和大的焊缝应力集中系数所引起的局部高应力水平在焊缝某些位置造成开裂或裂纹／类裂纹缺陷的扩展是可能的。     

大型锆-钢复合板反应器的焊接技术及质量评价

介绍了窄间隙埋弧焊、氩弧焊、等离子弧焊等焊接方法在大型锆-钢复合板反应器制造中的应用,并指出了各种方法的适用范围及优缺点。除对焊接接头进行常规的射线、渗透及超声检测外,还对反应器进行了水压、气密性、热循环、氦检漏等试验,检验复层焊缝在设计温度、设计压力下是否产生缺陷及缺陷是否发生扩展,尽可能保证设备的长周期安全运行。     

一种新型焊缝碾压机的研制

针对化工、制药、食品等行业用不锈钢焊缝所带来的大量残余应力,外观不平等问题,采用双辊轮单主动的传动方式,研制了一种可碾压平板及简体壁厚3～8mm、直线与环形焊缝的多用简易不锈钢碾压机.碾压后的焊缝外观得到修正,内部组织及缺陷得到了调整,碾压前后残余应力下降趋势明显,平均减少约50％,相较于传统打磨方式的焊缝处理效率大大提高.     

某多层包扎氮气储罐的应力分析及安全评定

对多层包扎高压氮气储罐进行了有限元应力计算，对存在层间未贴合和层间贴合良好的多层包扎容器进行了分析比较，在此基础上对考虑层间贴合良好和存在未贴合的多层包扎高压氮气储罐环焊缝缺陷进行了安全评定。结果表明，层板间存在未贴合的多层圆筒的应力明显增大，此时未贴合附近环焊缝缺陷的疲劳寿命降低1-2倍。     

应力测试结合无损检测在起重机金属结构安全评估中的应用

起重机金属的安全评估中往往用到了应力测试和无损检测,应力测试可以评估设备金属结构的应力状况,而无损检测能够发现焊缝及母材的缺陷。通过在起重机金属结构安全评估中的运用较好的2个成功案例,介绍了应力测试异常并不仅仅是存在缺陷,需要使用无损检测才能发现和确认缺陷并进行返修,从而客观、准确地评估起重机金属结构的安全性能。     

3500m~3天然气球罐应力测试

35 0 0m3天然气球罐是上海 1998年重点实事工程。球罐设计压力P =1 5 3MPa ,球壳板材料为WEL -TEN6 10CF ,板厚 38mm。由于焊后不进行消除应力热处理 ,因此在气压试验前后对球壳板Y形焊缝、T形焊缝等部位进行了焊缝残余应力测试 ,在气压试验过程中对球壳板Y形焊缝、T形焊缝、赤道板支柱部位进行了应力应变测试。测试结果表明 ,经气压试验后焊缝残余应力有一定下降 ,应力应变测试表明球罐焊缝及热影响区没有出现明显的应力集中现象。球罐壳体的工作应力叠加残余应力的总和仍小于材料的屈服限 ,球罐在正常状态下运行是安全的     

半椭圆裂纹参数对压力容器应力疲劳的影响

对外壁含有半椭圆裂纹压力容器在单调递增裂纹缺陷尺寸下进行有限元计算,得到了压力容器在不同裂纹缺陷尺寸大小下的裂纹前缘应力、应力强度因子、应力循环次数的演变规律。研究结果表明,裂纹长度和深度对裂纹前缘应力及其毗邻的筒体外壁区域的弹塑性影响较大;对相同立式安装的固定式压力容器,A类焊缝裂纹缺陷压力容器的安全风险较大。所得结论为压力容器对裂纹缺陷的研究提供了参考依据。     

制氢转化炉下集合管焊口开裂失效分析

本文采用多种分析技术,对制氢转化炉辐射出口集合管焊口开裂进行失效分析。结果表明：焊缝组织存在热裂纹和凹坑缺陷,开裂位置附近持久载荷组合工况下轴向应力超过限制许用应力。在轴向应力的作用下,焊缝组织中柱状晶间存在的热裂纹扩展,导致管壁发生撕裂。     

余热回收器换热管与管板连接处泄漏失效分析

某公司余热回收器短期运行后发生泄漏。采用宏观形貌观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析等方法,对换热管泄漏失效原因进行分析。同时结合有限元法对管板进行应力分析。结果表明,泄漏系由管板和换热管焊缝处发生应力腐蚀开裂所致,焊接缺陷诱导并加速了应力腐蚀,管板与换热管连接处应力过大是引起失效的根本原因。     

氯化反应器焊缝开裂分析

采用扫描电镜及电子探针、金相组织、化学成分、力学性能等方法，系统分析了Incone1600氯化反应器焊缝开裂原因，认为焊缝开裂的原因是焊缝柱状晶粗大，存在气孔、夹渣、缩松和夹杂缺陷，焊缝强度较低；铬的碳化物沿晶界析出，使晶界处贫铬，产生氯离子晶间腐蚀，使焊缝强度急剧降低，导致焊缝在设备运行时开裂。     

不同倾斜角度角焊缝磁记忆信号定量特征研究

针对实际工程中角焊缝在设备结构中位置特殊、造成采用常规无损检测无法对其评价的难题,进行了角焊缝缺陷处磁记忆检测信号定量特征提取与建模。从三维地磁场下力磁耦合的角度,考虑焊接残余应力的基础上,对不同倾斜角度相交的管道角焊缝进行力磁耦合仿真,获得不同载荷下不同角度的角焊缝磁场分布规律,提取缺陷处切向和法向磁记忆特征参数,建立不同载荷下角焊缝缺陷处应力集中程度的定量表征模型。进一步考虑到理论建模与实际检测的差异性,设计磁记忆检测试验,用实测数据对模型进行修正,并对修正模型进行了验证,验证结果表明最大误差7.117%,为工程实际中对角焊缝这类复杂焊接结构的磁记忆定量检测提供科学依据。