锅炉水冷壁管纵向裂纹开裂原因浅析

通过宏观检验、光谱分析、金相检验等方法对电厂锅炉水冷壁管焊接处开裂原因进行失效分析。结果表明:由于温度变化产生的热应力、焊接残余应力以及结构应力作用下,裂纹在焊缝接头处萌生,产生纵向裂纹。     

氧氯协同作用下304不锈钢管的应力腐蚀开裂

某生活用直流锅炉的304不锈钢水冷壁管在服役4000多个小时后多处发生开裂,通过宏观形貌、化学成分、力学性能、显微组织、断口扫描及能谱等研究了水冷壁管开裂失效的根本原因。结果表明:水冷壁管内壁多处发生开裂,裂纹均沿晶界扩展,水垢中存在氯离子,为典型的应力腐蚀开裂。在高温服役条件下,溶解氧、氯离子和运行应力的协同作用最终造成了304不锈钢水冷壁管的开裂失效。     

调峰机组水冷壁管焊缝背火侧开裂原因分析

通过对锅炉的运行、检修情况的调查及水冷壁开裂管样的理化性能试验分析,对某厂调峰机组水冷壁管焊缝背火侧的开裂原因进行了分析。结果表明:水冷壁管焊缝背火侧纵向开裂性质为疲劳开裂。存在硬度超标和根部凸出超标的水冷壁管环焊缝,在深度调峰期频繁超温引起的交变应力作用下逐渐在热应力最大的环焊缝背火侧中部内壁萌生纵向疲劳裂纹,直至开裂泄漏。     

SS304半管夹套焊接部位残余应力三维有限元模拟

半圆管夹套设备最常见的问题是夹套焊接部位开裂引起泄漏,焊接残余应力是重要的影响因素之一.利用有限元软件ABAQUS,开发了一个多次顺次耦合焊接残余应力有限元计算程序,并利用FORTRAN语言编写移动高斯热源的分布子程序,对304不锈钢半管夹套焊接部位残余应力进行数值模拟,得到半管夹套T形接头焊接残余应力分布规律.计算结果表明,在T形接头附近,应力水平较高,易诱使焊缝开裂失效.并对半管夹套的焊接制造提出建议,为优化半管夹套焊接工艺、控制焊接残余应力提供理论依据,对提高半管夹套设备的可靠性和安全性具有重要意义.     

换热器管子与管板焊接接头残余应力的数值模拟

基于ANSYS平台对油浆蒸发器伸出管板角接头的焊接残余应力进行数值模拟,获得了焊接接头的残余应力分布,成功的解决了焊缝的环形行走和不同部位之间的热传导问题.有限元分析结果表明.接管环焊缝的残余应力分布具有局部性的特点,高应力危险区集中在焊缝周围的管板热影响区.本文焊接条件下管接头环焊缝最大径向焊接残余应力出现在临近焊接热影响区的焊缝根部,对导致出现应刀腐蚀开裂起主要作用.合理的预热措施使最大环向焊接残余应力降低20%左右,同时管桥表面应力也得到明显改善,这就有效降低了管板表面出现应力腐蚀开裂的风险.     

电厂水冷壁管开裂分析

对开裂的电厂水冷壁管进行了化学成分及金相组织分析,并对断口进行了扫描电镜分析.结果表明,水冷管壁开裂原因是由于在鳍板与管子焊缝端头存有较大的应力,组织中有夹杂物存在,在工作压力作用下,裂纹在焊缝端头处萌生并沿拉应力区扩展,最后造成宏观脆性断裂.     

换热器管子与管板焊接接头残余应力数值模拟

利用有限元软件ABAQUS,对换热器管子与管板焊接残余应力进行数值模拟,获得了焊接接头残余应力的分布规律,比较了伸出角接头和内角接头的优劣.计算结果表明,内角接头残余应力比伸出角接头小.最大径向应力出现在管板表面的热影响区,对管板表面裂纹有主要影响.最大环向应力出现在焊缝根部,对管子与管板连接失效影响较大.相邻两换热管之间,由于后面换热管的焊接加热作用,使前面管子焊缝局部应力值下降,有利于降低应力腐蚀开裂的敏感性.研究结果为优化换热器管子与管板的焊接工艺、控制残余应力提供了理论依据.     

350MW超临界直流锅炉水冷壁焊接接头开裂行为分析

利用宏观检查、断口分析、硬度测试及微观组织分析等研究了350 MW超临界直流锅炉水冷壁15CrMoG对接接头运行40 000 h后的开裂行为特征。结果表明,水冷壁对接接头的焊接工艺参数选择不当、拘束度大,致使焊缝内形成众多的一次结晶裂纹。在锅炉长时间运行过程中的一次、二次应力及接头拘束应力作用下,结晶裂纹扩展至贯通焊缝而引发频繁的开裂泄漏。     

消音管内高压成形焊缝残余应力数值分析

为了探究消音管内高压成形过程中的开裂原因，利用MARC有限元分析软件，模拟了无缝管和焊接管在焊接及内高压成形过程中焊缝附近的温度、应力及壁厚分布情况. 结果表明,无缝管在胀形区会产生560 MPa的周向拉伸残余应力且该区域壁厚减薄率为4%，焊接管在过渡区产生了271 MPa的轴向拉伸残余应力. 轴向拉伸焊接残余应力是内高压成形过程中的不利因素，使焊接管在内高压成形后的轴向压缩残余应力变成轴向拉伸残余应力，导致焊接管容易胀裂. 对焊接热循环曲线和焊接残余应力进行了测量，模拟结果与试验结果吻合良好，验证了模拟结果的正确性．     

电厂水冷壁换管安装焊缝裂纹原因分析及防治

某电厂水冷壁在换管后的焊缝中发现裂纹,采用光谱检验和金相检验对裂纹产生的原因进行了分析,结果表明:旧管表面喷涂层中的Cr, Ni元素混入到焊缝中,导致了焊缝的开裂,据此对带喷涂层的水冷壁管焊接工艺进行了改进,以防止裂纹产生。