钢制压力容器焊接残余应力分析与研究

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。     

容器焊缝错边残余应力与载荷应力的测定研究

本文对焊接容器错边和不错边的焊接接头进行了电测法的残余应力测试，确定了焊接残余应力的大小及方向，并在加载的条件下，对各焊接接头测点进行了综合应力测试，并给出了受载条件下的应力分布。     

焊缝返修引起残余应力变化的研究

经焊接加工制成的压力容器或化工设备,在制造过程中不可避免地要产生残余应力。此应力对构件的静载荷承受能力看不出明显影响,但对焊接接头的疲劳承载能力的影响是明显的。特别是在腐蚀性介质中极大地降低了构件抗应力腐蚀开裂的能力。在焊接接头产生了焊接缺陷进行返修时,由于构件的刚性很大,焊缝返修是在很大的外约束条件下进行,其结果是在返修部位造成了更大的、分布更加复杂的残余应力。     

压力容器焊接接头的分析

本文分析了压力容器中对接接头、接管与壳体的焊接接头、平益与壳体的焊接接头的应力或应变的分布情况和对焊接接头强度的影响因素。指出了压力容器焊接结构设计中需注意的一些问题。     

压力容器焊接接头的分析

本文分析了压力容器中对接接头,接管与壳体的焊接接头、平盖与壳体的焊接接关的应力或奕变的分布情况和对焊接接头强度的影响因素,指出了压力容器焊接结构设计中需注意的一些问题。     

基于压力容器定期检验错边的应力疲劳分析

建立压力容器的三维模型,采用有限元法对筒体厚度为10mm储气罐进行不同焊接接头对口错边情况下的应力分布以及疲劳分布情况分析。研究表明,焊缝位置的应力值随着对口错边的增加而增大,安全系数随着对口错边的增加而减小,当焊接接头对口错边为4mm时,焊缝位置的最大应力比焊接接头对口错边为3mm的应力大31MPa。验证了定期检验压力容器将焊接接头对口错边控制在1/3壁厚范围内的必要性,为压力容器定期检验的安全等级评估提供了依据。     

15MnVNR钢焊后热处理过程中应力松驰行为的热模拟研究

本文是在GLEEBLE—1500焊接热模拟试验机上,对15MnVNR压力容器钢接头热影响区的过热区在不同焊后热处理工艺条件下的应力松驰行为进行了研究。研究结果表明,焊后热处理过程中,焊接残余应力的消除效果主要决定于焊后处理工艺温度,而保温时间在超过30分钟后残余应力已趋稳定。试样经580～650℃焊后热处理,保温1小时,可消除焊接残余应力75～85％。     

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。     

2(1/4)Cr1Mo钢及其焊接接头缺陷失效评定曲线

通过对 2 14Cr1Mo钢及其焊接接头在常温和高温下应力 -应变关系曲线的分析 ,用塑性多段幂次法描述材料的本构关系。基于弹塑性有限元法和工程评定方法建立 2 14Cr1Mo钢及其焊接接头的失效评定曲线 (FAC) ,并将计算结果与R6通用曲线进行了比较 ,为 2 14Cr1Mo钢制压力容器缺陷的安全评定提供技术支持     

预热措施对焊接残余应力影响的数值模拟

首先采取试验验证的方法证明了高斯热源方案模拟手工电弧焊的准确性。对于石油化工装置中经常出现的复杂构件,以管板角接头为例,利用ANSYS分析软件对焊接残余应力进行建模计算,得到焊接残余应力数值分布。有限元分析结果表明,采用预热与不预热两种不同的焊接参数对模拟结果进行了对比。合理的预热措施使最大径向向焊接残余应力降低20%左右。本文对工程设计公司了解管道焊接过程中焊接接头产生的残余应力及分布引进了一个可行方法。可作为工程设计过程中的参考依据。同时也可用来检验焊接工艺,为现场施工提供建议。     

复合钢板压力容器焊缝界面高温蠕变研究

基于目前国内外复合钢板压力容器的研究现状,分析复合板压力容器焊缝结构、焊缝处蠕变机理以及温度和应力的影响,阐述了引入有限元数值分析对高温蠕变研究的意义。     

不同外推法及网格精度对焊接接头疲劳寿命计算结果的影响

针对EN 13445中使用外推法估算焊趾处的结构应力,探讨不同的外推法、不同的网格精度以及不同的表面应力取法对疲劳寿命计算结果的影响,对工程上压力容器焊接接头处的疲劳寿命计算具有参考意义。     

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。     

压力容器机座焊缝开裂原因及应对措施

为探讨某压力容器的振动原因及机座与上封头连接焊缝的开裂原因,采用电测方法对压力容器振动频谱及动应力进行了现场测量,建立了压力容器流固耦合系统的有限元分析模型并进行了模态分析。分析结果表明,系统主振频率与系统某一阶固有频率相同,但与激励频率无关,系统发生了流固耦舍自激振动。应力测试结果表明,最大动应力位于机座与上封头连接的焊缝处,为正常工作应力的4—6倍;流固耦合引发系统自激振动使上封头出现局部弯曲振动,产生振动疲劳,导致机座与上封头连接焊缝开裂。分析认为对上封头进行补强可消除局部弯曲振动且能防止机座焊缝开裂。     

奥氏体不锈钢压力容器应变强化设计技术探讨

应变强化技术能够有效的提高奥氏体不锈钢的屈服强度,从而减小奥氏体不锈钢压力容器的设计壁厚,减轻容器的重量,降低重容比,减少容器制造与运输过程中的能耗,实现压力容器的轻型化。本文介绍了奥氏体不锈钢压力容器应变强化的基本原理和基本设计思路,并从强度、蠕变、疲劳、均匀腐蚀、应力腐蚀开裂(SCC)等方面综述了奥氏体不锈钢应变强化后的性能变化,并提出进一步研究的方向,以实现奥氏体不锈钢压力容器轻型化设计。     

高压储氢容器氢环境疲劳试验系统研制

通过对70 MPa氢环境疲劳试验系统的设计和制造,研制了80 MPa扁平钢带缠绕式高压储氢容器,利用钢带预应力的调节实现了容器壁内衬低应力、绕带层等应力的合理应力分布。设计了疲劳试验系统的控制系统,实现手动和自动控制两种控制模式,以满足不同的试验需要。该系统是目前国内惟一的一套可用于真实氢环境疲劳试验的系统,已投入应用。     

压力表管接头焊缝开裂原因分析

分析了不锈钢压力表管接头焊缝开裂的原因,认为此种开裂具有应力腐蚀开裂、沿晶断裂特征。     

奥氏体不锈钢应变强化容器技术进展

应变强化技术的应用可以实现奥氏体不锈钢压力容器的轻型化设计,这对于节约能源、降低成本具有十分重要的意义。本文主要介绍了奥氏体不锈钢室温应变强化技术基本原理和相关要点。分析了国外应变强化不锈钢压力容器标准的结构设计、不锈钢材料许用应力值的选取等。     

自动脉冲气保焊单面焊双面成形工艺的应用

介绍了自动脉冲气保焊的工艺特点,试验结果表明,自动脉冲气保焊单面焊双面成形工艺所焊制的接头性能能够满足压力容器和管道焊缝使用性能的要求;在压力管道和小规格的压力容器的焊接方面,自动脉冲气保焊单面焊双面成形工艺是传统的氩弧焊打底焊条电弧焊盖面工艺的比较理想的替代方法。     

化工设备碳素钢封头热处理的探讨

封头在制造成型过程中会产生残余应力,产生残余应力的后果是使母材及焊缝金属的力学性能下降,直接影响压力容器的长期安全可靠运行,一般都需要做焊后热处理,以消除残余应力.从成形后力学性能的改变,分析封头热处理的必要性以及可免做热处理的可行性.