海底油气管道焊接接头的安全评定

采用欧共体提出的结构完整性评定方法SINTAP(Structural Integrity Assessment Procedure)，针对APISLX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹和埋藏裂纹进行安全评定。评定是在给定裂纹尺寸和载荷条件下，应用有限元分析，根据CTDD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行的。同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果，建立了X65管线钢焊接接头的一级、三级评定曲线。评定结果表明，不论是采用一级或是三级评定，各评定点均在评定曲线定义的范围内，说明该结构是安全的。将SINTAP安全评定方法应用于管道结构，为SINTAP在国内管道结构安全评定中的应用奠定了基础。     

低匹配管道焊接接头的安全评定

在给定裂纹尺寸和栽荷条件及材料的力学性能条件下，以欧盟提出的结构完整性评定方法（SINTAP）为依据，对低匹配X56管线钢含缺陷的环向内表面焊接接头进行安全评定，建立了低匹配X56管线钢焊接接头的二级评定曲线。评定结果表明，评定点在曲线范围内，说明该结构是安全的，取代了将焊接接头近似看作均匀低强材料进行评定的方法，提高了评定精度，降低了评定方法的保守度。     

Q345钢焊接裂纹分析

通过对Q345钢焊接裂纹处的金相组织检验、断口扫描分析及母材的化学成分检验,验证了生产过程中Q345钢焊接开裂主要是因母材中有害元素P含量较高,焊接的最后凝固位置形成低熔点的共晶组织,同时在焊接母材可焊性较差情况下,焊接工艺没有做出相应的调整而引起的.     

海底管道高匹配焊接接头的安全评定

在给定裂纹尺寸和载荷条件以及材料的力学性能的情况下,根据欧洲共同体提出的结构完整性评定方法(SINTAP),针对高匹配API5LX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹进行安全评定,用极限载荷法和GTOD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行评定.同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果,建立高匹配X65管线钢焊接接头的二级评定曲线.评定结果表明,在采用二级评定时,评定点在评定曲线范围内,说明该结构是安全的.将SINTAP安全评定方法应用于高匹配焊接管道结构,将为SINTAP在国内管道结构安全评定中的应用奠定基础.     

Q345钢焊接裂纹原因分析

本文通过对Q345钢焊接裂纹处母材化学成分检验、金相组织检验、硬度检测及断口扫描分析,分析出Q345钢焊接裂纹是由于母材CN量较高,其可焊性较差,需对Q345钢板进行焊前预热,可有效避免焊接裂纹的产生。     

Q345qD钢T形接头多层焊接接头组织转变

随着桥梁结构的焊接需求极大提升,钢种焊接技术随之飞速发展,Q345qD钢凭借良好的强度韧性以及优异的焊接性成为备受关注的桥梁钢种之一。采用熔化极气体保护焊对Q345qD钢T形接头进行焊接,观察显微组织转变并分析焊接温度场对其组织的影响。结果表明,焊缝成形良好,焊接接头的显微组织主要为铁素体和珠光体,打底层中珠光体含量较高,填充层相对较少,热影响区分布细小的铁素体与珠光体,并伴随细粒状贝氏体生成。结合有限元模拟热循环曲线,打底层冷却速度快,且受到两次后热处理,温度可达到467 ℃,生成上贝氏体;盖面层仅受前一层余温的影响迅速升温后冷却;填充层与热影响区受到其它焊层热作用温度超过AC3温度,经历近似正火过程。创新点： 采用有限元方法模拟Q345qD钢T形焊接接头多层焊时焊缝温度场变化,基于焊接温度场变化揭示了焊接接头的转变过程。     

焊接工艺对16MnR钢焊接接头低温安全性的影响

采用三种不同的焊接工艺对16MnR钢进行单面焊双面成型焊接,测试了焊接接头低温(-40℃)力学性能.在给定裂纹尺寸和载荷条件下,按照GB/T19624-2004<在用含缺陷压力容器安全评定>标准对含表面裂纹的16MnR钢接头进行安全评定.结果表明,各评定点均在评定曲线定义的范围内,说明该结构是安全的.根据标准计算得出不同工艺下接头的容许等效裂纹尺寸,焊缝区对裂纹的允许程度要好于热影响区,且采用A工艺焊接的接头的安全性相对最好.     

2205/Q345异种钢焊接接头的性能研究

采用手工电弧焊(SMAW)对2205/Q345钢异种金属进行焊接,研究了E2209、E309和E309Mo焊条对焊接接头拉伸性能、弯曲性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,采用E2209、E309和E309Mo焊条3种焊接件的常温拉伸力学性能满足工程使用要求,且3种焊接件的弯曲性能是合格的。晶间腐蚀速率测量结果表明,腐蚀速率从高至低顺序为E309Mo焊缝>E309Mo焊缝>E2209焊缝>2205母材。E2209焊缝的抗晶间腐蚀能力与2205母材最为接近。     

压力钢管表面凹坑缺陷的安全评定

基于有限元分析结果,采用国家标准GB/T19624<在用含缺陷压力容器安全评定>,对含表面凹坑缺陷的压力钢管进行了安全评定.根据凹坑缺陷不同的分布状况,分别采用了不同的方法进行评定.当相邻两凹坑缺陷边缘间的最小距离在20 mm范围内时,应采用常规评定的方法.结果表明,其对应的评定点落在评定曲线定义的安全范围内.这表明所评定的缺陷是可以接受的.当相邻两凹坑缺陷边缘间的最小距离大于20 mm时,可采用凹坑评定的方法.两种方法评定结果均表明,压力钢管壁上的表面凹坑缺陷是可以接受的.     

焊缝非匹配海管表面缺陷的安全评定

采用欧洲共同体提出的工业结构完整性评定方法（SINTAP），对给定裂纹尺寸和载荷条件下的EH36管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹进行评定：由拉伸试验得到的焊缝和母材的屈服强度比值大于10％，确定此次评定适用于SINTAP第二级评定，并给出二级评定图，计算结果表明，在裂纹深度α=2.2mm，在极限裂纹长度范围内变化的裂纹，其对应的评定点均落在评定曲线定义的范围内。这说明含有该范围内裂纹的缺陷是可以验收的。比较评定结果发现，裂纹深度方向上的变化较长度方向上的变化对评定结果产生的影响更明显。     

含埋藏裂纹的海底焊接管线安全评定

依据BS7910:1999标准对含埋藏裂纹的管道焊接接头进行了安全评定,评定中采用了断裂和疲劳评定相结合的评定方法,并给出了临界裂纹、断裂评定裂纹容许曲线和考虑疲劳的裂纹容许曲线.     

含表面缺陷的双相不锈钢管道非匹配焊接接头的安全评定

采用欧洲经济共同体提出的结构完整性评定方法SINTAP(Structural integrity assessment procedure),对焊趾处含有表面裂纹(裂纹长度和深度分别为2．5mm和1．1mm)的SAF2205双相不锈钢管道非匹配焊接接头进行了安全评定。根据拉伸试验结果,建立了双相不锈钢管道焊接接头焊缝和母材的一级、二级评定曲线,测定了SAF2205钢焊接接头的低温(-18℃)断裂韧度,为安全评定提供了试验依据。评定结果表明,不论是采用一级或是二级评定,各评定点均在评定曲线定义的范围内,说明该结构是安全的。根据计算得到的极限裂纹尺寸进行了疲劳裂纹扩展寿命估算,最终疲劳寿命为0．133年。     

Q345钢的MAG焊接接头组织及力学性能分析

采用MAG焊接方法制备了不同厚度Q345钢平板对接焊件,分别对其进行拉伸、冲击、弯曲力学性能测试,并对焊缝区域进行显微组织观察,最后采用盲孔法测量焊接试样的残余应力.测试结果表明:12 mm/12 mm焊接试样的综合力学性能明显优于10 mm/12mm与10 mm/10 mm焊接试样.在焊缝中心处10mm/12 mm焊...     

基于SH-CCT图的Q345钢焊接接头组织与硬度预测方法研究

以通用有限元软件ABAQUS为计算平台,采用Fortran语言编程,分别单独基于单个Q345钢模拟焊接热影响区连续冷却组织转变曲线(SH-CCT,峰值温度分别为900、1100和1300℃,简记为SH-CCT900、SH-CCT1100和SH-CCT1300)和同时基于3个不同温度下的SH-CCT图建立了4种组织与硬度计算模型,利用所建立的模型对Q345钢TIG重熔焊接接头的温度场、组织分布和硬度分布进行了计算,通过模拟结果与实验结果的比较,研究了采用不同的计算模型对焊接接头组织与硬度预测的适用性与准确性.采用单个SH-CCT图的组织计算结果仅在热影响区(HAZ)局部区域与实验结果吻合良好,其他区域有较大偏差.采用单个SH-CCT900图时,计算所得的部分相变区铁素体体积分数与实验结果的相对误差为7.7％;采用单个SH-CCT1100图时,计算所得的细晶区铁素体、贝氏体和马氏体体积分数与实验结果的相对误差分别为11.3％、17.3％和15.5％;采用单个SH-CCT1300图时,计算所得的粗晶区马氏体体积分数与实验结果的相对误差为29.6％.同时采用3个SH-CCT图时,组织计算结果在整个HAZ上与实验结果吻合良好.采用单个SH-CCT图的硬度计算结果仅在HAZ局部较窄区域与实验结果较为接近,而同时采用3个SH-CCT图的硬度计算结果在整个HAZ上都与实验结果较为吻合,其硬度绝对差值范围为0～14 HV.采用上述4种计算模型所得到的焊缝区组织与硬度计算结果都与实验结果有较大偏差,需进一步获取精确的焊缝区SH-CCT图.在实际焊接过程中,若只考虑热影响某一区域(如粗晶区)的相变情况,也可以仅采用对应的单一SH-CCT图来进行数值预测.     

Q345NS钢焊接接头耐硫酸腐蚀特性研究

采用硫酸浸泡实验,研究了Q345NS钢焊接接头耐硫酸腐蚀行为,并对焊接过程中合金元素扩散和耐硫酸腐蚀的行为与机理进行了分析.结果表明:焊接过程中,母材与焊材之间的元素浓度差促使母材中Cr、Cu、Sb等合金元素向焊缝内扩散富集,同时,焊接过程中的高温会促进该进程,导致热影响区靠近母材一侧形成了合金元素贫瘠带;焊缝处高温导...     

超高强钢焊接接头表面裂纹断裂韧度测试

本研究分别测试了31Si2MnGrMoVE钢母材、焊缝和热影响区(HAZ)的表面裂纹断裂韧度,并将接头的断裂韧度与母材进行比较。结果表明,焊缝和热影响区的表面裂纹断裂韧度均高于母材,所采用的焊接材料和焊接工艺合理。从而,为固体火箭发动机壳体设计提供了依据。     

660MW超临界机组T91钢焊接接头断裂失效分析

通过化学成分分析、硬度检验、金相组织检验和断口分析,对某电站T91钢焊接接头断裂失效原因进行了分析。结果表明,由于该焊接接头焊后热处理效果不良,导致焊缝热影响区力学性能未能通过焊后热处理得到改善,并最终发生脆性断裂失效。     

CO_2气体保护焊焊接Q460C钢中厚板的工艺研究

详述了ZB-450型钢桥弦杆、三角腹杆、横梁等构件的焊接工艺评定过程。在工艺评定过程中,采用CO2气体保护焊,通过试验选择了焊丝型号,确定焊接工艺评定试件焊接参数,并以此探讨采用CO2气体保护焊焊接Q460C钢中厚板的工艺规程。通过试验证明,所选择的焊接方法、焊丝型号、焊接工艺参数及措施能够焊接出合格的焊接接头;得出的各项焊接条件及工艺参数可以作为制定ZB450型钢桥焊接工艺规程的依据,可为制订Q460C钢中厚板的焊接工艺规程提供参考。     

高强度低合金Q345钢焊接接头的微观组织与力学性能研究

以高强度低合金Q345钢焊接接头为对象,研究其微观组织和力学性能。结果表明,高强度低合金Q345钢的焊接接头具有优良的弯曲和拉伸性能,且硬度分布均匀。在室温和-40℃的低温下均具有良好的冲击韧度。