强化应力及预强化处理对平板焊接残余应力的影响

根据06Cr19Ni10奥氏体不锈钢材料的室温拉伸试验结果,采用ANSYS有限元软件对不同屈服强度下平板焊接过程及焊后强化过程进行了数值模拟分析。结果表明,焊后强化并不能完全消除焊接残余应力,但可以显著改善焊接残余应力的分布;对不同强化工艺下平板的焊接残余应力进行比较,指出对材料进行预强化处理更有利于改善焊接残余应力。模拟分析结果可为应变强化工艺参数筛选提供一定的参考。

奥氏体不锈钢应变强化工艺及性能研究

针对奥氏体不锈钢延性好但屈服强度低的问题,提出采用应变强化工艺来提高材料屈服强度。分析应变强化工艺中两个关键工艺参数——应变速度和应变量对材料力学行为的影响,指出应变速度不宜过慢,否则会出现锯齿形屈服行为,对材料性能造成不利影响。经应变强化后的奥氏体不锈钢在显著提高强度的同时,仍能保持较好的韧性。通过金相组织分析、马氏体体积分数测定等结果表明,将应变量控制在10%以下,强化后奥氏体组织仅发生少量的α′马氏体相变,对材料的力学性能影响不大,且材料的微观组织也没有明显变化。研究结果表明,采用应变强化技术在大幅提高奥氏体不锈钢屈服强度的同时,对材料的其他力学性能均不造成大的影响,从而为压力容器的安全运行提供有力保证,可实现压力容器的轻型化设计,经济和社会效益显著,应用前景广阔。

应变强化对奥氏体不锈钢制压力容器应力腐蚀行为的影响

将S30408奥氏体不锈钢制作成焊接试板,并对部分试板进行应变强化预处理。通过慢应变速率试验,研究应变强化前后S30408母材及焊接接头在高温氯离子环境下的应力腐蚀开裂敏感性。结果表明:母材试样的应力腐蚀敏感性随应变强化量的增加而增加,而应变强化后的焊接接头试样,由于塑性变形消除了焊接残余应力,因此没有表现出明显的应力腐蚀倾向。

过渡段结构对废热锅炉薄管板应力分布的影响

运用ANSYS软件对废热锅炉建立了不同过渡段管板结构有限元模型,分析不同过渡段管板结构的应力场、温度场及耦合场,得出不同过渡段管板结构的应力分布,并依据有限元分析结果进行强度评定以及换热管轴向应力校核。分析结果可为管板过渡段结构设计提供一定的参考。

应变强化对奥氏体不锈钢焊接残余应力的影响

焊接残余应力是引起奥氏体不锈钢压力容器失效的主要原因之一。采用有限元方法,模拟奥氏体不锈钢焊接试板的焊后残余应力分布,表现为焊后残余应力值较大,超过了材料屈服极限。纵向残余应力为拉应力,沿焊缝方向表现为中间大两端小,横向残余应力两端表现为较大的压应力,中间部分为拉应力。通过应变强化,可以显著改善焊缝的残余应力大小和均匀性,除焊缝中心部位尚存少许残余应力外,其余部分的残余应力基本消除。