大型管板拼焊应力有限元分析

反应器管板直径和厚度较大,焊接处于自由状态,没有任何约束,很难控制由于焊接应力、温差应力等造成的管板变形。为控制管板的变形,通过对管板焊接过程进行有限元分析计算,探讨了管板焊接过程中各个焊接时刻的温度、焊接应力、应变及变形分布规律,并根据计算结果确定了合理可行的能有效控制管板焊接变形并保证焊接质量的焊接方法和焊接工装。     

柴油储罐焊接施工变形的控制

分析了柴油储罐在施工过程中,为防止焊接变形采用的控制方法.论述了罐顶、罐壁、罐底部位焊接变形的控制方案.通过调整焊接顺序、增加反变形措施和消除焊接应力的方法能够实现对柴油储罐罐顶、罐壁、罐底部位的焊接变形控制,避免发生角变形、波浪变形和凹凸变形,从而使储罐的外观质量符合国家标准的要求.     

钻机平台及轨道梁H型钢焊接变形控制

为了对钻机轨道及钻机平台主结构H型钢梁焊接变形的控制,制定了合理的焊接工艺及措施。具体包括设计方面的措施、气割下料时的措施、翼缘板角变形的控制措施和焊接工艺和顺序的控制措施。H型钢梁焊接后残余变形的矫正方法包括机械矫正和外力矫正及2种方法的综合矫正;指出大型H型钢焊接变形的矫正宜采用热矫正,但一定要控制加热温度;钻机改造过程中H型钢焊接必须采用振动时效,以消除钢内的残余应力,提高尺寸稳定性及钻机移动的安全性。     

利用振动时效技术消除链条抽油机机架焊接残余应力

在链条抽油机机架制造过程中 ,为减少机架焊接变形 ,消除机架焊接完成后的残余应力 ,保证机架的尺寸的稳定性 ,在制定合理的焊接工艺的同时 ,采用了振动时效的工艺措施。文章详尽阐述了抽油机机架焊接残余应力的产生及分布情况 ,利用振动时效消除残余应力的基本机理和具体实施方案。通过对抽油机机架在进行振动时效处理前后的残余应力测试数据的分析、对比 ,表明机架在振动时效处理后应力处于均匀化趋势 ,其平均应力和峰值应力普遍降低 ,从而大大减少了机架随时间延伸而发生变形的倾向 ,提高了机架尺寸精度的保持性。     

焊接应力和焊接变形控制

对压力容器和一般钢结构焊接中焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行了分析,提出了控制焊接变形和焊接应力的措施。     

利用振动时效技术消除链条抽油机机架焊接残余应务

在链条抽油机机架制造过程中，为减少机架焊接变形，消除机架焊接完成后的残余应力，保证机架的尺寸的稳定性，在制定合理的焊接工艺的同时， 振动时效的工艺措施。文章详尽阐述了抽油机机架焊接残余应力的产生及分布情况，利用振动时效消除残余应力的基本机理和具体实施方案。通过对抽油机机架在进行振动时效处理前后的残余应力测试数据的分析、对比，表明机架在振动时效处理后应务处于均匀化趋势，其平均应力和峰值应力普遍降低，     

基于ANSYS压力容器筒体与平板封头焊缝残余应力有限元分析

焊接常用于压力容器等特种设备制造中。在焊接过程中,高温移动热源及之后的快速冷却,使得在焊缝及其附近区域产生了残留的拉应力,由此产生焊接变形和残余应力。为预测焊接变形,采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对压力容器筒体与平板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;在熔合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。     

反应釜封头上多接管的焊接

介绍了反应釜的制造工艺。该反应釜封头上有中心凸缘和用于安装5组内件的接管,其相对位置集中,焊缝密集且焊接工作量大,焊接变形很难控制;而且5组接管法兰密封面的平面度、垂直度和相对位置的精度要求较高。在制造过程中,采取严格控制焊接热输入量、刚性固定及锤击法消除残余应力等措施,达到了减小焊接变形、稳定各构件几何尺寸的目的,满足了设计要求。     

TRT焊接机壳T型接头残余应力的模拟研究

结合氩气保护焊工艺,采用数值模拟方法对TRT焊接机壳T型接头焊接过程中的温度场、残余应力和变形情况进行了分析,并采用盲孔法测试了其焊后残余应力。数值分析采用了两种不同的热源模型,即均匀热流加载模型和移动热源模型。模拟结果表明,在T型焊接接头多道焊过程的温度场模拟结果中,移动热源法模拟获得的温度相对比较集中,且焊缝处温度场波动更剧烈,更接近实际焊接过程;移动热源法模拟的残余应力值较小,且应力曲线平滑,与实测值吻合度较高;移动热源法模拟的焊接过程变形量较均匀热流加载法小。     

航空小结构件焊接变形预防及控制

为了减小焊接过程中急速不平衡加热及冷却导致的零件结构的变形,分析了影响零件焊接变形的因素。根据零件材料、焊接零件结构设计、焊接工艺等影响因素以及实际生产加工经验,总结了焊接变形的预防及控制方法,控制措施包括合理设计焊接结构、调整焊接热输入、采用不同的焊接顺序,改变焊缝结构等。最后指出,对于塑性较差的高强钢的焊接变形进行矫正时,应慎用机械矫正法,零件本身较大时,可以在焊接前加大零件尺寸,焊接后用机械加工方法满足产品焊后尺寸公差要求;对变形量不大、且材料硬度不高的变形零件,可采用加热矫正法使零件恢复形变,但应注意控制加热位置和温度。     

焊道清根与焊缝角变形控制

对焊接变形的机理进行了研究,通过焊道清根,调整焊缝小坡口尺寸及焊缝金属填充量,利用焊接应力,产生焊缝反向角变形,达到最终控制焊缝角变形的目的。     

双盘式浮顶原油罐浮顶焊接变形控制新方法

针对10×104 m3双盘式浮顶原油罐结构特点,介绍了浮顶顶板组装质量的重要性,从设计和施工两方面分析了影响浮顶顶板组装平整度的原因。此类大型钢结构组件,焊接应力是导致焊接变形的主要原因。结合工程实际,就10×104 m3双盘式浮顶原油罐浮顶组装,探讨通过对浮顶顶板焊接工艺和施工工序的优化,达到改善焊接应力、控制焊接变形的目的,提高双盘式浮顶原油罐浮顶顶板组装质量。实践证明改进后的焊接顺序较常规焊接顺序更合理。     

SS400薄板手工电弧焊和氩弧焊残余应力对比分析

为了研究SS400钢板不同焊接方法残余应力的分布规律,分别对4 mm厚的低合金高强钢采用手工电弧焊和氩弧焊进行焊接,焊接后采用盲孔法测量钢板的残余应力,得到了残余应力的分布曲线。试验结果表明:手工电弧焊在焊接区垂直焊接方向的残余应力最大值为387 MPa,在焊缝两侧为压应力,距离焊缝两侧12 mm处,压应力最大;平行焊接方向上的残余应力在中间位置为拉应力,在工件两边为压应力,靠近边缘压应力增大。氩弧焊垂直于焊接方向上的最大拉应力为328 MPa,在焊缝两侧的距离为7 mm处,压应力最大;平行于焊接方向上的残余应力曲线与手工电弧焊的相似,氩弧焊的焊接变形小于手工电弧焊。     

大型储罐底板的焊接方法

对大型贮罐底板施工进行了全面的总结和论述。介绍了底板焊接应力分析、底板铺设、焊接及变形矫正的方法。     

打孔管道焊接残余应力有限元分析

利用ANSYS有限元软件,对输油管道的螺旋焊缝焊接及被打孔后的修补焊接过程进行了三维热-固耦合数值模拟.计算时通过合理设计单元精度、采用变步长等方法保证了求解精度与速度,获得了焊接过程温度场、应力场的变化规律.研究结果表明:在焊缝区及其周围存在着高焊接残余应力,最大值超过了管道材料的屈服极限.该分析对于输油管道焊接修复的安全施工具有指导作用.     

大型油罐开孔壁板制作及焊后消除应力热处理

大型油罐开孔壁板在制作过程中由于焊缝比较集中,焊接变形不宜控制且很难矫形,因此以前主要是引进.中国石化工程建设公司和北京燕山石化公司建筑安装公司联合攻关研制.在油罐开孔壁板制作过程中,采取预变形措施、合理的焊接顺序、适宜的焊接方法和焊接规范以及加固措施;焊后热处理时,工件由卧置改为立置.试验研究获得成功,开孔壁板几何尺寸和材料性能均符合有关标准的要求.先后在大连西太平洋石化公司和北京燕山石化公司推广应用,获得业主的好评.     

铸钢节点对口焊接残余应力及变形分析

运用有限元方法分析研究了铸钢节点对口焊接的残余应力与变形，着重讲述了该结构主要的焊接变形类型、焊接残余应力分布规律，并对理论计算值与试验段焊缝焊接收缩变形测试结果进行了比较。文章的研究成果对推广铸钢节点在工程中的应用具有一定实际意义。     

氧气分离洗涤器的腐蚀开裂及防护

文章对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司聚丙烯有限责任公司制氢装置的氧气分离洗涤器底部焊缝热影响区发生开裂的原因进行了分析.分析结果表明,该氧气分离洗涤器焊接热影响区开裂是应力腐蚀破坏,焊接残余应力是造成应力腐蚀破坏的主要因素.同时指出首先在设计和制造氧气分离洗涤器时,应考虑消除焊接残余应力;其次在生产过程中要优化操作,控制好碱液的温度和质量分数.采取这些措施后可使应力腐蚀得到有效控制.     

钢制容器人孔焊接应力及塌陷变形的控制

钢制容器人孔的焊接应力及塌陷变形,直接影响容器的焊接质量和使用寿命。为此,本文在模拟试验的基础上,从焊接规范、焊接方法、补强圈的加工、接头坡口型式、焊接方向、焊接顺序等方面,提出了减小和控制人孔焊接应力及塌陷变形的有效措施。     

储罐清扫孔焊接应力及变形的控制

储罐清扫孔的结构设计对焊接应力和焊接变形的产生影响较大,直接影响储罐的焊接质量和使用寿命.文章从清扫孔应力及变形产生的原因入手,通过补强板的成型、坡口型式、焊接工艺、防变形控制、焊接方向、焊接顺序等方面,提出了减小和控制清扫孔焊接应力及变形的有效措施,并对补强板的设计提出了改进意见.