换热器EA-207管板与换热管焊缝失效分析

针对换热器EA-207管板与换热管焊缝失效,通过金相、SEM和EDS等手段,分析了换热管与管板失效部位的显微组织、腐蚀产物的成分。结果表明,焊缝处存在明显的未焊透,并有深且尖锐的尖角,导致局部应力集中。由于焊接过程中热循环的作用,在焊缝中出现魏氏组织等,使焊缝韧性大幅下降,缺口敏感性增加。换热器在服役过程中,壳程处为气相丙烯,在较高压力的作用下,气流速度较大,气体势必在管板-管焊缝处滞留。内部气相丙烯的不断撞击加之贴胀工艺未满足设计要求、焊接质过程中造成的焊缝厚度较薄及尖锐的空隙,最终迅速引起焊缝的失效破坏。最后提出了改进措施。     

裂解炉炉胆焊缝裂纹原因分析及焊接修复

氨分解装置裂解炉炉胆为耐热不锈钢焊接制造，局部焊接接头在长期高温运行过程中产生裂纹。为保证耐热不锈钢炉胆的安全生产，分析炉胆裂纹的产生原因为S31008奥氏体不锈钢在长时间高温运行中沿晶界连续析出网状脆性Cr23C6碳化物，在工作应力作用下裂纹沿晶界扩展，造成沿晶界断裂。此外，裂解炉运行温度以及椭圆形封头与中间接管、中间接管与管束的尺寸不一致引起应力集中，造成无法同步收缩，从而形成残余拉应力。采用ER310焊丝和钨极氩弧焊进行焊接修复，选用合理的焊接工艺能够获得奥氏体+铁素体的焊缝组织，既可以提高金属的抗裂性能，又不降低焊缝金属的高温性能，焊缝无损检测后发现焊缝与母材熔合线清晰规则，熔合情况良好，修复后的炉胆能够达到正常使用要求。     

储气筒端盖与螺母焊接工艺研究

本文主要针对铝合金储气筒耐压性试验过程中出现的端盖与螺母焊接处开裂失效,造成储气筒耐压性能不高的问题进行改进研究。通过对实验结果、焊接工艺和焊接参数等进行分析,结果发现,端盖与螺母焊接处因熔深较浅,焊缝焊合不良,强度低,耐压性不好,最终造成焊缝过早失效。通过焊接工艺优化,可解决端盖和螺母过早失效,也能提高储气筒整体的耐压性能。     

燃气蒸汽锅炉管束与锅筒焊接部位开裂原因分析

锅炉在服役过程中应具备合格的密封性,否则会影响其工作效率和服役安全性。本研究以服役中的燃气蒸汽锅炉在管束和锅筒的焊接区域发生大量开裂从而导致锅炉失效为研究背景,从锅炉和管束的材质,管束、锅筒、焊缝及焊接热影响区的显微组织,室温和高温下管束材料的电化学分析,断口形貌和表面成分分析等多方面综合分析锅炉开裂原因。结果表明,开裂位置集中分布在管束和锅筒焊接区域附近,裂纹从焊缝表面向内部扩展,在焊缝及热影响区出现魏氏组织和上贝氏体组织,使焊缝和热影响区的塑性和韧性显著降低。在160℃工作温度下,锅炉水对锅炉材料有明显的腐蚀性,致使断口表面遭受严重腐蚀。由于焊接时产生了较大的残余内应力,焊缝表面又不平整,导致焊缝区域产生了应力腐蚀开裂。     

除氧器蒸汽斜管管座裂纹失效分析

通过失效焊缝断口形貌观察,材料成分、组织及力学性能测试,并结合蒸汽斜管和管座焊缝的运行工况和应力分布,系统研究了除氧器蒸汽斜管管座焊缝的失效原因。结果表明,焊缝处的焊接缺陷在外界环境、运行应力的共同作用下发生应力集中,造成缺陷处疲劳裂纹萌生和扩展,导致疲劳断裂。因此,工程实际中应加强焊接质量的控制、定期进行管道焊缝的无损检验,可减少后续失效的发生。     

Failure analysis of T91/Incone1601 dissimilar metal welded joint under long-time and high-temperature service

对长时高温服役状态下发生开裂的T91/Inconel601异种钢焊接接头进行了组织结构表征和失效原因分析。结果表明,焊接接头的开裂性质为蠕变损伤造成的脆性开裂。焊接接头较高应力水平是构成开裂的力学因素,而熔合线靠近T91钢一侧碳化物富集带的产生是开裂的冶金因素。碳活度差异驱动的碳元素迁移和镍基焊缝中较低的碳原子扩散速度的综合作用造成熔合线附近T91钢侧碳化物富集析出。     

长时高温服役T91/Inconel601异种钢焊接接头失效分析

对长时高温服役状态下发生开裂的T91/Inconel601异种钢焊接接头进行了组织结构表征和失效原因分析。结果表明,焊接接头的开裂性质为蠕变损伤造成的脆性开裂。焊接接头较高应力水平是构成开裂的力学因素,而熔合线靠近T91钢一侧碳化物富集带的产生是开裂的冶金因素。碳活度差异驱动的碳元素迁移和镍基焊缝中较低的碳原子扩散速度的综合作用造成熔合线附近T91钢侧碳化物富集析出。     

316L板翅结构钎焊接头力学性能试验

采用高温短时拉伸试验和相应数学模型分析研究了316L T形钎焊接头的力学性能.使用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）分析了失效钎焊接头裂纹尖端和焊缝区域的微观组织及性能，进一步探讨了板翅钎焊结构的失效机理.结果表明，基于T形板试样的高温拉伸载荷位移曲线能较好地反映焊缝的起裂和裂纹扩展过程，1~2 mm/min为合理的试验加载速率取值范围；钎焊过程中焊缝区会出现明显的铁元素富集现象，为板翅结构高温失效的主要诱因.     

工业生产中Zr702锆卷MIG焊接工艺

应用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）等技术对不同焊接工艺条件下的Zr702卷MIG焊接接头的组织及性能进行了研究和分析。结果表明,工业纯锆Zr702在MIG焊接过程中高温下的焊缝熔池和热影响区容易受到空气污染,吸收空气中大量的氧气,氧原子以间隙原子形式固溶在锆基体中,造成晶格畸变,内应力变大,恶化焊接接头性能;采用尾部拖罩保护,可以有效保护焊缝免受空气污染,得到力学性能良好的焊接接头;被空气污染的焊缝颜色为灰黑色,而惰性气体保护良好的焊缝颜色为银白色;在工业纯锆Zr702焊接过程中,热影响区会产生马氏体相变,小电弧电压、快焊接速度可以得到晶粒尺寸较小的板条马氏体;在工业纯锆Zr702焊接时,采用尾部拖罩保护、在保证焊缝成形的基础上采用小电弧电压、快焊接速度可以得到力学性能良好的焊接接头。     

马氏体/贝氏体耐热钢焊接接头的界面蠕变损伤行为

采用脉冲氩弧焊接工艺、高温加速模拟、高温持久实验研究了不同焊缝蠕变强度匹配条件下马氏体耐热钢9Cr1MoVNbN与贝氏体耐热钢12Cr2MoWVTiB异种钢焊接接头的高温强度、界面蠕变损伤及破坏特征.研究结果表明,焊前523 K预热、焊后1023 K×1 h回火条件下,接头的力学性能优异.加速模拟运行500,1000和1500 h后低匹配焊接接头的界面蠕变损伤最严重,发生了界面蠕变断裂,早期失效倾向较大;中匹配接头的蠕变损伤最小,仅发现个别孤立蠕变孔洞,早期失效倾向最小,中匹配接头在923 K下的持久强度(σ105)与低匹配接头比较接近;高匹配接头在923 K下的持久强度(σ105)最低,蠕变孔洞几乎连成裂纹,蠕变损伤和早期失效较大.因此,对于上述异种钢焊接接头采用中匹配焊缝较为合理.     

不同焊接位置铝合金接头的气孔敏感性分析

铝合金的焊接特点之一是容易产生气孔,大量气孔的存在不仅会减少焊缝的有效截面强度,还可能因为气孔形成失效源,严重时破坏焊接结构,影响焊缝的使用性能。铝合金焊缝产生气孔的因素很多,试验设计:固定焊接工艺参数,对不同焊接位置的试板进行焊接试验,结合X射线无损检测结果分析5083铝合金MIG焊接头气孔敏感性与焊接位置的关系,总结焊缝中气孔的分布规律。在相同焊接条件下横焊位置焊接时对气孔的敏感性最高,这是因为横焊位置处的电弧不正对熔池,熔池受热不均匀,且电弧对熔池的搅拌作用较弱造成的。通过优化焊接工艺参数和控制焊接环境能有效改善焊接气孔的敏感性,提高焊接质量可靠性。     

夏季焊接时焊缝产生气孔的原因及防止

在焊接生产中,当焊接设备、焊接材料、工件材质、焊接工艺参数及焊接技术水平近似的条件下,夏季的高温多雨天气比其他季节更容易在焊缝中产生气孔。为此,大大增加了焊接返     

N08825镍基合金管道GTAW焊工艺的应用

N08825镍基合金管具有比普通耐酸碳钢管更加优异的耐腐蚀性能和力学性能,被广泛用于高含H₂S油气田介质输送。但镍基合金焊缝熔池高温流动性较差,焊接过程中易产生热裂纹、未熔合或内凹;背面焊缝高温下极易氧化,降低其耐腐蚀性能;焊缝导热性差,冷却时间过长易造成焊缝晶间贫铬,导致晶间腐蚀发生。文中为满足伊朗某油田高含H₂S原油输送要求,针对以上焊接难点,通过反复试验,选用合适的焊接材料,拟订了合理的气体保护方法、焊接工法、焊接工艺参数、焊缝冷却措施和焊后检测工艺,并对接头进行力学性能试验和耐腐蚀性能检验,结果表明,其力学性能和耐腐蚀性能均能满足设计和使用要求。     

热成形和热处理对3.5Ni钢拼接焊缝力学性能的影响

研究了不同厚度3.5 Ni钢的焊接试板在经历和产品同样温度的热成形加热及同样条件的冷却后,焊缝组织结构和力学性能的变化。通过适当规范的热处理,可使经历高温热过程的焊缝组织和力学性能达到母材同样的水平,为避免在高温成形后刨去焊缝重新焊接造成的焊接材料和能源、工时浪费提供了工艺依据。     

摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效分析

运用金相显微镜、扫描电镜对摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效进行了分析。结果表明,碳化物分布不均匀导致调质处理后在钻杆接头中产生“带状组织”。焊后不正确的热处理使焊缝组织中出现残存的条状分布的马氏体,此条状分布的马氏体使焊缝的强韧性下降,造成焊缝发生疲劳断裂失效。改进热处理工艺后,消除了残存马氏体,提高了钻杆焊缝的强韧性,从而提高了钻杆的使用寿命。     

不锈钢焊接接头高温服役脆性相析出的金相分析

以催化裂化装置中的输送烟气管道上的不锈钢焊接接头为研究对象,分析焊接接头的金相组织来研究其脆化的原因和规律,提出改善焊接质量的方法,为提高这一系列不锈钢焊接接头的质量以及在高温下的工作性能提供了可靠的依据。研究结果表明,奥氏体不锈钢焊接接头长期高温下脆化倾向主要有两方面原因,一方面由于带有粗大γ柱状晶的焊缝显微组织是不均匀的,奥氏体焊缝高温脆化倾向与焊缝中产生γ→σ相有关,γ→σ相主要沿晶界沉淀析出,导致接头严重脆化;另一方面,焊接时产生的焊接残余应力较大,高温环境使其强度提高而塑性下降。     

制氢转化炉炉管的高温腐蚀破坏

本文研究了HK40制氢炉管焊缝在高温运行过程中的腐蚀破坏的原因及其影响因素。分析结果指出,焊缝的腐蚀破坏属于高温氧化和H_2S腐蚀的综合作用的结果;焊条的化学成份及焊接工艺的不当,造成焊缝在含氧、硫较高的燃烧介质中发生高温氧化和H_2S腐蚀。     

拘束应力对厚壁管焊接裂纹影响的实例分析

火力发电厂施工的现场大口径厚壁管焊接中，拘束应力过大往往是造成焊接裂纹产生的主要原因。本文以一具体实例分析了拘束应力使高温下焊缝残余塑性降低，导致焊接裂纹的产生，并就该例拘束应力的影响作了量的分析，同时提出了相应的改善措施。     

变压器油罐上的管座焊接

容器焊接时,容器内的介质在高温电弧的热作用下易发生燃烧,造成容器爆炸、人身伤亡和设备损坏事故,因此一定要采取可靠的焊接工艺措施避免事故发生。以某变压器油罐上一放油门的焊接为例,由于无法对变压器油罐内部进行介质置换,采用置换和带压不置换相结合的方法焊接。采用GTAW方法,小电流、窄焊缝、短焊道、薄焊层、快速焊,焊接过程中严格控制焊缝层间及附近油罐壁温度,及时对焊缝降温,避免因容器壁温高而发生事故。     

厚壁不锈钢管道机器人全位置激光焊接工艺研究

奥氏体不锈钢管道因为具有较好的耐腐蚀性能、较高的高温强度、易于加工硬化以及在固溶状态下无磁性等优点而被广泛应用于高性能服役设备中。但奥氏体不锈钢的热膨胀系数较大，焊接过程中产生的应力容易导致焊缝变形，并且其热导率较低，导致熔池流动性差，焊接过程中容易产生气孔、夹杂物等缺陷。因此以奥氏体不锈钢管道窄间隙激光全位置焊接为研究对象，采用Fluent仿真软件对激光焊进行了数值模拟，研究了不同激光功率和焊接速度情况下的焊接接头温度场分布和焊缝形状特征；开展了机器人焊接过程各种典型空间位置窄间隙激光焊接试验研究，得到了激光功率、焊接速度和离焦量等焊接参数对焊缝成形的影响规律，为不锈钢管道全位置机器人焊接提供基础数据。