燃气热水锅炉对流管束与锅筒焊缝失效分析

某燃气热水锅炉多根对流管束发生开裂和断裂,通过对其断口进行宏观观察、化学成分分析、力学性能分析、金相分析以及扫描电镜断口分析,得出结论:对流管束断裂是延迟性脆性开裂.开裂与焊接裂纹、苛性脆化无关.由交变应力(振动)和焊接不当引起的疲劳断裂可能性非常大.焊接不当会增大焊接残余应力和脆性,引发裂纹的形成和扩展断裂.     

爆炸冲击波压应力处理预防水轮机叶片裂纹的可行性

大型混流式水轮机叶片的开裂属疲劳裂纹问题,主要与交变应力过大和残余应力过高有关.研究和应用表明,采用焊后600 ℃(8 h的热处理只能消除少量残余应力,接近屈服强度的剩余拉应力严重降低材料的疲劳性能,加速疲劳裂纹的形成和扩展.在叶片易开裂部位进行压应力处理可大大提高疲劳寿命,爆炸冲击波处理用一次均匀微量塑性变形代替喷丸或锤击的多次不均匀变形实现压应力处理,可以避免表面粗化和微裂纹,其形成的压应力层厚度可提高10倍以上,还能起到治愈缺陷的作用.经爆炸处理的16Mn钢焊接接头疲劳强度提高60 MPa,疲劳裂纹扩展速率降低10倍.在已获得的100多件大型水工结构爆炸处理满意结果的基础上,此法用于水轮机叶片的压应力处理,提高其疲劳寿命是完全可行的.     

发电厂锅炉短管焊接接头开裂失效分析

某锅炉焊接短管焊接接头在检修时发现泄漏,对焊接接头的开裂原因进行了分析。结果表明：焊接时接头处温度过高,使得热影响区晶粒粗大,焊后冷却速率过大,在焊接处产生了拘束应力,导致在管壁内侧102钢热影响区形成冷裂纹;补焊时引起裂纹内部氧化,从而导致裂纹进一步扩展,最后开裂泄漏。     

16Mn钢焊接件疲劳裂纹扩展特性研究

本文研究了16Mn 钢焊接接头疲劳裂纹扩展特性。结果表明:影响焊接接头裂纹扩展速率的因素是焊接接头的残余应力和金相显微组织。当应力比 R<0.6时,残余应力是影响焊接接头疲劳裂纹扩展速率的主要因素,显徽组织次之;当应力比达到0.6时,残余应力影响减弱。根据实验结果提出了焊接接头疲劳裂纹扩展速率的预测模型,与实测结果相近,具有一定的实用价值。     

残余应力场对民机焊接壁板裂纹扩展速率影响的研究

为了降低大型民机焊接壁板结构疲劳裂纹扩展试验成本,缩短焊接工艺在新型飞机壁板结构上应用的研究周期,利用Abaqus有限元软件,采用预定义温度场法模拟焊接残余应力场,通过有限元模拟得到裂尖应力强度因子值,结合大型焊接壁板结构特点,利用蒙皮材料参数,采用Pairs公式,预测焊接壁板的裂纹扩展速率,并基于该模型研究不同应力比与焊接工艺下试样的疲劳裂纹扩展速率。研究发现,残余应力使有效应力比Reff增加,但随着应力比的增加,影响逐渐降低;有效应力比的变化趋势与残余应力分布趋势相同。焊接残余应力提高了焊接构件的裂纹扩展速率。通过与试验结果进行对比,验证了文中所使用方法的可行性。     

残余应力对对焊接头疲劳性能的影响

利用线弹性断裂力学（ＬＥＦＭ）理论、迭加原理和有限元分析方法,就残余应力对对焊接头的疲劳性能的影响进行了理论分析。采用有限板中边界裂纹及中心穿透裂纹的Ｂｕｅｃｋｎｅｒ及Ｋａｎａｚａｗａ权函数,计算对应对焊接头中的各种残余应力分布的残余应力强度因子。建立了考虑不同残余应力水平影响的表面裂纹疲劳模型,估算对焊接头疲劳寿命及疲劳强度,并与试验数据进行比较验证。     

残余应务对焊接头疲劳性能的影响

利用线弹性断裂力学（ＬＥＦＭ）理论、迭加原理和有限元分析方法,就残余应力对对焊接头的疲劳性能的影响进行了理论分析。采用有限板中边界裂纹及中心穿透裂纹的Ｂｕｅｃｋｅｎｅｒ及Ｋａｎａｚａｗａ权函数,计算对应焊接头中的各种残余应力分布的残余应力强度因子。建立了考虑不同残余应力水平影响的表面裂纹疲劳模型,估算对焊接头疲劳寿命及疲劳强度,并与试验数据进行了比较验证。     

焊接残余应力对疲劳裂纹萌生和扩展的影响

通过疲劳试验,研究焊接残余应力对疲劳裂纹萌生和扩展性能的影响,以及残余应力的再分配。试验结果表明,垂直于裂纹方向的纵向残余应力促进孔边疲劳裂纹的萌生和扩展;残余应力随焊缝金属的应变松弛而降低,它对疲劳裂纹扩展速率的影响相应减小;残余应力场中疲劳裂纹扩展速率仍可以用Ｐａｒｉｓ ／公式计算。     

不同焊接顺序下刨煤机滑架体疲劳寿命分析

针对滑架体焊接残余应力对疲劳断裂的影响,采用有限元方法,分析了滑架体焊接残余应力的分布规律,并结合等效结构应力方法对滑架体疲劳寿命进行了预测,通过试验验证了分析结果的正确性,同时分析了焊接顺序对残余应力及疲劳寿命的影响。结果表明滑架体中板与铲板焊缝处疲劳寿命最小,采用异向不同时焊接方法对滑架体的寿命影响小。     

场桥轨道焊接接头形式对焊接残余应力的影响

针对轨道焊接接头容易产生疲劳裂纹问题,利用Abaqus有限元分析软件分别模拟计算了横角焊、船型焊焊接残余应力,并以此研究了轨道焊接疲劳性。从分析结果可以看出,一道船型焊时,其应力集中最小,而采用横角一道焊时,应力集中最大,易从轨道侧焊趾位置开裂,与现场裂纹位置相吻合。