压力管道焊缝残余应力的优化分析

采用ANSYS耦合单元对压力管道焊缝残余应力进行了优化分析,得到了预热和焊接速度对焊缝残余应力的大小和分布的影响:对试件进行预热可以降低焊接残余应力;较快的焊接速度也可以降低焊接残余应力。该优化分析为进行实际焊接过程提供了指导,为焊接前节省了大量实验时间。实际焊接过程中也验证了计算机模拟的结果和最后焊接后实测的结果比较一致。     

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。     

基于有限元的劣化炉管在线焊接试验装置设计

研究采用基于有限元方法设计得到现场炉管修复焊接试验装置,对试验夹具的拘束度和受拘束状态下焊接接头的残余应力进行分析,以确定焊接试验装置中夹持臂型钢类型和焊接接头残余应力分布状况,充分挖掘未全面损伤的炉管的服役潜力.     

钢制压力容器焊接残余应力测试分析

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。     

陶瓷金属扩散焊接中金属过渡层的计算机优化选择

陶瓷/金属焊接接头中存在着分布复杂、数值较大的残余应力场,对接头强度产生有害的影响。本文利用热弹塑性有限元的计算方法,分析了陶瓷与金属扩散焊接中过渡层对接头残余应力的影响。着重分析和计算了过渡层材料的性能、厚度在降低接头残余应力中所起的作用。为扩散焊接陶瓷、金属及其它异种材料的连接选择中间过渡层材料提供了理论依据。     

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。     

乙烯裂解炉原料预热管线焊接接头开裂原因分析

某石化公司裂解炉原料预热管线焊接接头因开裂引起了介质泄漏。通过宏观检查、化学成分分析、力学性能分析、金相分析、扫描电镜及能谱分析等手段,分析焊接接头发生开裂的原因。结果表明：原料预热管线焊接接头采用异种钢焊接连接,焊缝背面余高较高,焊缝与基体交界处存在几何结构突变,导致焊根处产生了较大的应力集中,同时两侧母材金属的线膨胀系数存在较大差异,且P11管侧熔合线处材料性能差,导致P11管侧焊根部位成为整个焊接接头的最薄弱部位。设备冷备工况下,管线内壁处于硫化物腐蚀介质环境,焊根处尖角部位在焊接残余应力、热应力和工作应力的共同作用下发生了硫化物应力腐蚀开裂,裂纹不断扩展,最终引起介质泄漏。     

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％。     

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。     

焊接电流对Q235钢焊接接头残余应力的影响

对12 mm厚Q235试板进行手工电弧焊试验研究。采用3种不同焊接电流参数对3组试板进行焊接,以研究不同焊接电流下焊接接头所产生的残余应力。3组试板均采用双面焊。分别对正面填充焊和盖面层焊采用155 A、165 A、175 A三种焊接电流。焊完后采用残余应力测试方法对焊接接头进行分析。研究结果表明,Q235钢在175 A电流下焊接接头残余应力比165 A电流下大,155 A电流下最小。随着焊接电流的增大,焊接残余应力升高。     

高压容器焊接残余应力的有限元分析

运用有限元软件ANSYS分析了高压容器筒体和球形封头连接处焊接区温度场和残余应力的分布规律.结果表明,焊接过程中焊接区温度分布不均匀,焊缝及熔合区温度最高,焊缝周围区域金属的温度急速下降.焊接区残余应力关于焊缝中心呈对称分布,最大残余应力出现在焊缝及熔合区处,最大残余应力约为1750 MPa,残余应力沿焊缝中心向边缘处...     

异种钢P91/12Cr1MoV多道焊的残余应力分析

采用有限元分析法对P91/12Cr1MoV异种钢焊接接头残余应力场的分布进行了研究,结果表明:最大残余应力均出现在P91钢侧的内表面。     

输油管道补板焊接修复结构有限元分析

补板修复是一种常用的输油管道焊接修复技术,焊接过程中不可避免的会产生残余应力,在应力水平较大处,管道易发生失效。基于有限元法,采用顺序耦合的方法和随温度变化的材料参数,运用有限元分析软件MSC.Marc,以管道穿孔后补板修复为例,分析了补板焊接修复过程应力、温度场的分布情况和随时间的变化规律。结果表明:冷却后补板和补板周围的残余应力最大,残余应力主要由焊接热循环引起,管道内压对残余应力的影响很小。     

烟管与管板连接结构的焊接残余应力数值模拟

为了研究烟管与管板连接处环向裂纹产生的原因,文章基于ANSYS软件中的APDL语言、单元生死技术以及热-结构间接耦合法对烟管与管板焊接结构的焊接温度场、应力场进行了三维数值模拟,获得了焊接残余应力的大小与分布规律,并对模拟结果进行了详细讨论.模拟结果表明：在焊缝区环向应力较大,容易造成焊缝环向开裂而失效;相邻焊缝的焊接对环向焊接残余应力大小与分布规律影响显著.     

海洋石油工程焊接模拟技术的现状与发展趋势

焊接技术广泛应用于海洋石油工程领域,而焊接应力与形变是焊接过程带来的必然产物,是焊接过程中必须解决的重要问题之一[1]。焊接模拟技术作为一种有效的工具,使工程师能够在实际焊接试验前预测和优化焊接参数,从而确保焊接质量和提高焊接效率,通过建立焊接热过程的数学模型,对焊接热过程进行数值模拟,得到温度场分布。深入理解焊接过程中产生的焊接残余应力和变形,为焊接热过程自动化提供重要且实用的理论依据和基础数据,具有重要的学术价值和实际应用意义。本文旨在对焊接模拟技术在海洋石油工程项目应用的发展和现状进行综述,为焊接工程师和研究人员提供有关焊接模拟的参考。     

5083铝合金焊接残余应力与变形仿真分析

本文通过材料性能模拟软件JMat Pro和查找文献的方法获得5083母材和5183焊丝的热物理性能参数,采用椭球热源模型模拟焊接热输入,利用有限元分析软件ANSYS对铝合金平板对接焊焊接温度场和应力应变场进行了数值模拟,通过选取不同的路径,分析了应力应变场的计算结果,总结得出了焊接残余应力与变形的分布情况和变化趋势。     

不同形式P92钎焊接头蠕变损伤有限元模拟

基于有限元软件研究一系列镍基平板钎焊接头的蠕变损伤和蠕变断裂,同时对蠕变寿命进行了预测。考虑了由制造产生的残余应力,服役过程中的热应力和机械应力,利用FORTRAN语言,基于Norton公式和延性耗竭模型编写子程序计算蠕变损伤,评估不同接头形式对残余应力和蠕变损伤的影响。结果表明,残余应力主要产生在不连续部位,同时蠕变损伤急剧累积,加速裂纹萌生和断裂。增加搭接面积可在一定程度上增加接头寿命。     

管道焊接残余应力测量技术概述

本文首先阐述了残余应力的定义及其来源,着重介绍了管道焊接残余应力的影响因素及其对焊接性能的影响。介绍了可应用于管道焊接残余应力测量的一系列实验技术,分析了各种技术的优缺点,重点介绍了衍射和钻孔方法;并对管道焊接残余应力的分析测试技术发展方向进行了展望。