氨水储槽失效预测及跟踪调查

通过对氨水储槽近4年工作历史跟踪，分析了此类容器在氨水环境中短期内发生失效泄露的原因。用X射线法对经热处理后的、新安装的氨水槽进行了较详细的应力测试，得出了残余应力较大、热处理效果不理想的结论。该氨水槽投产后不到一年，即出现裂纹，导致氨水泄漏，在使用的近4年里，已发现70余处泄漏点。对氨水槽的残余应力状况进行了复测，残余应力下降幅度约占50％，但焊缝区的残余应力仍高于0.5σs。跟踪调查结果表明，氨水储槽的泄漏是多方原因造成的，包括原材料选择、热处理效果，其中残余应力过大是主要因素。     

残余应力对储罐泄漏的影响

本文应用Ｘ射线法对不储槽及输送管道的残余应力进行了检测与分析。对焊缝、热影响区、母材等典型部位进行了重点测试，对热处理的效果进行了检测与评价，找出了储槽泄漏的原因。     

氨水槽泄漏原因分析

通过宏观检验、化学成分分析、金相检验等手段对氨水槽泄漏的原因进行了分析。结果表明：在较高焊接应力和氨水的共同作用下产生应力腐蚀是造成氨水槽泄漏的主要原因。     

核电轮盘及叶根槽喷丸层的残余应力

对核电轮盘以及叶根槽采用喷丸强化处理,利用X射线应力分析方法研究了轮盘喷丸后表面残余应力的均匀性,以及轮盘、叶根槽喷丸试样的残余应力沿层深的分布规律。结果表明:喷丸处理后轮盘表面残余应力分布均匀,轮盘及叶根槽最大残余应力值分别达到-667.9MPa和-587.5MPa。     

爆炸消除焊接残余应力在贵州铝厂的应用

介绍了用硝铵炸药对氧化铝厂碱槽进行爆炸,消除焊接残余应力的实践,论述了爆炸消除焊接残余应力的工艺和施工方法.测试结果表明,爆炸法消除焊接残余应力效果明显.     

3P-1402B氨水槽泄漏事故分析

采用化学分析、力学性能测定和金相检验对氨水槽泄漏失效进行了分析。结果表明，槽体泄漏系应力腐蚀引裂纹所致，严重的冶金缺陷和组织不良是引起槽体腐蚀开裂的主要因素，而焊接应力的存在和废氨水溶液的腐蚀则加速了裂纹的扩展。     

U形试块残余应力超声检测及有限元分析

为验证超声检测残余应力的精度与检测深度问题,该文提出并设计一种能够施加定值载荷应力的U形试块来模拟构件中的残余应力。通过残余应力超声检测系统激励5 MHz、4 MHz等其他不同频率的超声换能器,对U形试块在缺口施加拉压载荷,使试块处于闭合、张开的不同状态来模拟构件中的拉压状态,对U形试块的上表面不同位置和后侧面不同深度处的应力值进行超声残余应力无损检测。同时将其检测结果与同等条件下ABAQUS有限元仿真分析的结果进行对比,验证该系统对表面残余应力及试块内部梯度残余应力检测的准确性。另外,该试块也为残余应力超声检测系统的校准提供方法。     

爆炸消除脱硅槽底板焊接残余应力的实践

爆炸处理消除焊接残余应力技术,具有方法灵活,操作简便,费用较低,不受工件尺寸限制,消除残余应力效果好的特点。爆炸法消除脱硅槽底板的焊接残余应力工程实践证明,它完全适用于制铝行业大中型碱槽的消除焊接残余应力处理。     

石油井控设备残余应力与其使用性能的影响作用研究

针对热处理所形成的残余应力对石油井控设备使用性能、寿命的严重影响,本文根据国家标准对油田井控设备进行残余应力测试,通过其化学成分、力学性能以及硬度各项指标的综合检测结果阐述残余应力对井控设备使用性能的影响作用。初步探讨一定热处理方式下由于化学成分异同在金属材料中形成夹杂物对残余应力的影响;分析讨论金属材料中存在的残余应力与石油井控设备使用性能之间的关系及其影响作用。     

基于柔性正交矩形涡流线圈的铝合金应力测试

铝合金作为制造业的基础材料,在制造和服役过程中会产生残余应力,会降低铝合金的结构强度及疲劳极限,因此有效测量铝合金残余应力十分重要。通过设计涡流应力测量系统检测铝合金的残余应力,首先在理论基础上推导出涡流与应力的关系,通过有限元仿真推导得到涡流传感器感应信号与应力的函数关系,在此基础上设计柔性涡流应力传感器,搭建涡流应力检测系统,通过测定7075铝合金压应力标定试块,与有限元仿真结果对比,验证压应力与涡流信号存在线性关系,并拟合函数反演应力,最终实现涡流应力传感器对应力大小的检测。     

U肋加劲板焊接残余应力数值模拟分析

通过数值模拟和实验方法对U 肋加劲板焊接残余应力进行了估算和分析,建立了三维热弹塑性有限元模型,采用生死单元法模拟焊缝填充和焊接热输入过程,实现了整个焊接过程中的动态应力和变形变化,得到了U肋加劲板的焊接温度场和应力场,分析了U 肋加劲板的焊接残余应力分布,并与残余应力测试试验结果比较.结果显示:U 肋加劲板近焊缝区残余拉应力达到材料屈服强度,母板远离焊缝区残余压应力平均值约为材料屈服强度的0.2 倍,其分布趋势与实验测试得到的残余应力分布比较接近,证明了所采用的焊接数值模拟方法的正确性.     

交叉缩放椭圆管冷压成形的数值模拟

对新型强化换热管——交叉缩放椭圆管的冷压成形过程进行了有限元数值模拟。计算了成形后交叉缩放椭圆管的残余应力分布并比较了三个典型截面上的残余应力状况。分析了模具过渡段倾斜角对成形的影响。结果表明残余应力最大值出现在换热管过渡段的内壁面;模具过渡段倾斜角较小时将使换热管表面的残余应力显著增大。分析结果有利于加工过程中控制参数的合理选择。综合考虑交叉缩放椭圆管的换热性能和加工后的残余应力状况,给出了模具过渡段倾斜角的参考值。     

FATIGUE STRENGTH OF NON-LOAD-CARRYING FILLET WELDED JOINTS: EFFECTS OF WELD RESIDUAL STRESSES AND STRESS CONCENTRATION

The fatigue strength of non-load-carrying fillet welded joints of KE36(TMCP) steel was studied. Both residual stress measurements and fatigue tests were carried out, with the plate thickness, the plate width and the heat input being varied. Specimens given a Post Weld Heat Treatment (PWHT) were also prepared. The plate width had no effect on the fatigue strength, because it hardly affected the transverse residual stresses at the weld toe. However, the heat input influenced the transverse residual stress distribution, and a significant difference in fatigue strength due to the heat input was observed, especially when N≥ 10⁶ cycles. It was also found that PWHT removed almost all the residual stresses at the weld toe, improving the fatigue strength drastically. In this study, the values of stress concentration factor K₂ were estimated by Machida's method and it was concluded that the thickness effect resulted from a combination of both stress concentration and residual stresses with the contribution of the latter being particularly significant for N≥ 10⁶ cycles.     

钛合金薄板激光和钨极氩弧焊残余应力测试研究

采用小孔释放法对钛合金薄板激光焊和钨极氩弧焊(TIG焊)的焊接残余应力进行了测试，并分析了焊接方法、焊接线能量和焊后热处理对残余应力分布规律的影响。研究结果表明：激光焊残余应力分布规律与普通熔焊方法相似，但其分布区域较窄；在热影响区内，激光焊残余拉应力值比TIG焊的约低100MPa；在焊缝及其熔合线附近，激光焊残余应力却比TIG焊的高。对于不同线能量激光焊接，线能量越大，焊缝越宽，热影响区的残余应力也越大。焊后真空热处理能降低残余应力90％。     

铝合金T型接头激光+GMAW复合焊残余应力数值分析

目的 研究激光+GMAW复合焊中不同激光功率参数对铝合金T型接头残余应力的影响,从而提高焊接性能。方法 分别考虑了热弹塑性理论、传热学以及T型接头几何特性,建立了铝合金T型接头激光+电弧复合焊残余应力的数值分析模型。采用双椭球体热源模型表征电弧热输入与熔滴晗,采用锥体热源模型对激光深熔焊进行描述。基于所建立的T型接头模型,使用ANSYS有限元软件对12 mm厚铝合金激光+ GMAW焊T型接头残余应力进行模拟计算,并研究其分布特征;使用X射线衍射法对T型接头处的残余应力进行测量从而对所建模型的准确性进行验证。同时,对比了不同激光功率下铝合金T型接头对残余应力的影响规律。结果 当激光功率分别为2、3、4、5 kW时,铝合金T型接头路径L3上的纵向残余应力最大值分别为270、263、258、251 MPa,米塞斯-等效应力最大值分别为265、261、257、250 MPa。结论 后焊的焊缝A对焊缝B有明显的热处理作用,使应力明显降低;在T型接头焊缝及近缝区,横向残余应力和厚度方向残余应力峰值均比纵向残余应力峰值小,且随着激光功率的增大,焊缝及近缝区拉应力峰值不断减小。     

Residual stress driven cracking in superalloy weldments

Superalloy weldments are normally given post weld heat treatments to homogenize the weld metal microstructure, relieve residual stress, and precipitate strengthening phases. The relationship between microstructure and post weld heat treatment is easily studied; it is less straightforward to study the effects of post weld heat treatment on residual stress relaxation. Using a self-restrained testing procedure, a relatively simple approach was used to investigate the effects of microstructure and post-weld heat treatment on cracking during residual stress relaxation. Candidate superalloys for Advanced Ultra Supercritical steam plants were studied. It was found that cracking due to residual stress relaxation is primarily dependent on grain size, and in cases of intermediate grain size, intragranular precipitation is a controlling factor. These results are in agreement with traditional stress relaxation cracking theories.     

低合金钢消应力热处理研究进展

介绍了低合金钢焊接残余应力及其消除方法,综述了热处理方法消除残余应力的机理、工艺参数设计、低合金钢消应力热处理特点,以及该处理对低合金钢构件性能与残余应力的影响规律。指出了针对低合金钢构件,在考虑应力消除效果的同时,还应在构件选材、制作及热处理参数制订时尽量避免消应力热处理后材质性能产生明显恶化。      

FATIGUE LIFE ENHANCEMENT OF BUTT WELDS USING A THERMO-MECHANICAL TECHNIQUE

Previous investigations have shown that the introduction of a compressive residual stress at critical locations enhances the fatigue life of welds. In the present study a combination of heat and applied stress is used to induce a compressive residual stress at critical locations such as the weld toe. The theory of the technique is discussed and an experimental study is carried out to investigate the effect of the technique on the fatigue behaviour of transverse butt welded specimens made from C-Mn steel.     

换热器汽包封头泄漏原因分析

在检修雏护换热器汽包时发现汽包封头泄漏，在汽包封头的阀盖角焊缝处出现裂纹，裂纹平行于焊缝。采用宏观形貌分析、化学成分分析、金相检验、显微硬度测定、能谱分析以及应力分析等方法对泄漏处进行了分析。结果表明，汽包中水质含有较高浓度的碱性元素和氧、硫、氧等强腐蚀性元素，又在焊接残余应力的作用下发生应力腐蚀开裂，最后导致汽包封头产生泄漏。     

制冷设备中Q345R制氨贮存容器须焊后热处理的原因探讨

分析了制冷设备中Q345R制氨贮存容器须焊后热处理的原因,并提出了防止液氨压力容器应力腐蚀开裂的措施。