十万立方米浮顶式原油贮罐焊接残余应力分布规律的研究

本文采用盲孔法技术,实测了十万立方米浮顶式原油贮罐的焊接残余应力,找出了该油罐承载最大和最重要部位的焊接残余应力的分布规律。     

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。     

加氢换热器角焊缝密封接头焊缝结构优化

利用有限元软件ABAQUS,针对加氢高压换热器焊接密封结构的焊接残余应力开发了一个顺次耦合的焊接热应力计算程序,讨论焊缝角度及焊缝尺寸对焊接残余应力的影响,得到了加氢高压换热器焊接密封结构温度场、应力场分布情况以及最大焊接残余应力的位置及大小,为预防加氢高压换热器焊接密封结构的失效提供参考。     

焊缝区域残余应力的测试

用小孔法测量焊接残余应力时，在焊缝及附近区域常出现测量值过高的现象，产生这种误差的原因主要是由小孔边缘发生塑性变形，超出弹性范围所致。采用了一种改进方法对焊接残余应力重新测试，使误差大为减小。     

输油管道螺旋焊缝残余应力的测定

通过对东北输油管道Ф７２０ｍｍ输油管两向残余应力的测定，分析了输油管螺旋焊缝残余应力的分布特征，给出小孔法及切割法测定的结果和结论。测试结果表明，输油管的残余应力很大，拉庆力峰值高于材料的屈服点。如此大的残余应力与输油管的运行应力迭加后作用于焊缝缺中位，会导致输油管低应力破坏。本文给出了测定结果可为有关工程技术人员改进输油管的成型工艺及焊接工艺提供参考依据。     

大型储罐环焊缝残余应力测定与分析

采用钻小盲孔残余应力释放法,测量了0.25 dam~3液化石油气储罐组装环焊缝在退火前后的残余应力,分析了局部退火工艺的退火效果。结果表明:高残余应力区出现在外壁面环向上,其退火后残余应力降幅在37%～60%,平均降幅达50%,最大减幅达299 MPa;环焊缝局部退火工艺可消除30%～60%环向残余应力,达到了消除焊接残余应力的要求。     

焊炸处理消除X70管线环焊缝焊接残余应力的研究

研究发现X70钢的焊接残余应力相当高，这对管线在腐蚀环境运行是相当危险的，需要消除，采用爆炸处理技术进行试验，发现其消除焊缝和热影响区的焊接残余应力的效果，无论纵向或横向都很好，几乎达100％，证明爆炸处理技术消除管线环焊缝接残余应力是合适的，显示出巨大的应用前景。     

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。     

爆炸处理消除X70管线环焊缝焊接残余应力的研究

研究发现 X70钢的焊接残余应力相当高 ,这对管线在腐蚀环境运行是相当危险的 ,需要消除。采用爆炸处理技术进行试验 ,发现其消除焊缝和热影响区的焊接残余应力的效果 ,无论纵向或横向都很好 ,几乎达 1 0 0 % ,证明爆炸处理技术消除管线环焊缝焊接残余应力是合适的 ,显示出巨大的应用前景。     

层间温度对X80钢管多道环焊接头残余应力的影响

采用热电偶测量了X80钢管多道环焊接头焊接过程中的热循环,焊后采用盲孔法测量了焊接残余应力,建立了残余应力数值分析模型,并通过试验数据进行了校验,分析了层间温度偏离对残余应力的影响。研究结果表明:不同层间温度下,接头焊缝及热影响区拉应力较高,母材拉应力较低,在母材位置呈现拉-压应力转变。层间温度的改变对接头轴向应力的影响不明显,但对周向应力、等效应力的影响较大。当层间温度为248 ℃时峰值残余应力最低,考虑到经济和时间成本,生产实践中层间温度达到220 ℃时即可。     

10万m~3原油储罐的应力测试及分析

10万m3原油储罐是国内目前最大的油罐 ,为了获得大角焊缝和第一、二圈罐壁等关键部位的应力分布情况 ,并检验设计的合理性和运行的安全性 ,对其中一台进行了应力测试和评定。结合大型油罐及现场的特殊情况 ,测试采用静态电阻应力 应变的方法。理论分析和计算表明 ,被测点油罐外壁的环向应力测试值与理论计算值基本一致 ,环向应力的最大值出现在第一圈罐壁与第二圈罐壁连接处的上侧。按分析设计标准对油罐进行评定的结果证明 ,该油罐设计合理 ,在正常的操作条件下应力水平完全满足强度要求。测试所采用的方法和得到的结果对今后10万m3及 10万m3以上油罐的设计和测试有一定的参考作用     

大型非锚固原油储罐应力测试与有限元分析

为了得到大型非锚固原油储罐开孔处和大脚焊缝的应力,建立了大型非锚固原油储罐的三维空间有限元模型,分析了储油罐在充水试验期间的应力分布和规律。以一台新建弹性地基上的15×10^4m^3原油储罐为分析对象,开展充水试验期间的应力测试研究和地基沉降监测,并比较实测应力值与有限元计算值之间的误差。结果表明,有限元计算模型最大误差为4．72％,所建立的三维空间有限元和储罐弹性地基接触模型能够真实模拟储罐的受力状态和应力分布,可为大型弹性地基储罐的应力分析提供理论依据。     

低碳钢圆管多层对焊焊接应力的研究

本文建立了低碳钢圆管多层对焊焊接应力的数值计算模型，对正常焊接工艺的20钢圆管多层对焊的焊接应力进行了计算。计算和残余应力实测结果表明，20钢圆管多层对焊后存在复杂的残余应力，尤其是圆管内表面的焊缝附近区域存在着高数值的双向拉伸残余应力。     

等厚304L薄板全焊透激光焊单道搭接仿真分析

基于SYSWELD软件对厚度为1 mm 304L薄板进行了激光焊单道搭接仿真分析,研究了不同线能量对焊缝质量的影响,重点分析了焊缝纵向残余应力以及焊缝屈服强度。结果表明,焊缝屈服强度随焊接线能量增加而降低,且沿焊缝垂直方向屈服强度呈M状分布;通过采用屈服强度与纵向残余应力的差值表征焊道焊接质量优劣,发现焊道薄弱位置在焊缝靠夹具一侧的热影响区处;当焊接速度为3 m/min、线能量为45 J/mm时,焊接质量最优。     

减应力槽技术在油浆蒸汽发生器管板上的应用

阐述了减应力槽结构的优点,对未开槽管外伸角焊缝、管头平齐焊缝与开槽管头内缩焊缝的管板进行了焊接残余应力测试,测试结果显示：开槽管头内缩焊缝管板的焊接残余应力明显小于未开槽管板的焊接残余应力,表明减应力槽使得管板的焊接残余应力值大为减小。减应力槽技术是解决油浆蒸汽发生器管板开裂问题的重要手段之一。     

金属储罐角焊缝渗漏的充气检测方法

分析了立武金属储罐罐底边缘板与底层壁板角焊缝常用焊接和渗漏检测方法容易产生的问题，介绍了一种实用的储罐角焊缝的充气检测法，其优点在于：操作简便，检测成本低，速度快，效果好。