热输入量对换热器管板焊接接头缺陷及残余应力的影响

文章通过改变焊接的电流和电压,研究热输入量(2.16 kJ/mm,2.52 kJ/mm,2.88 kJ/mm)对换热器管板焊接接头缺陷的影响。基于有限元算法,研究热输入量对换热器管板焊接接头处残余应力的影响,进一步改进焊接工艺。结果表明,与热输入量为2.16 kJ/mm和2.88 kJ/mm相比,在热输入量为2.52 kJ/mm时,管板焊接接头的焊接质量最佳,具有焊缝成形好,无裂纹及少量可接受的焊接缺陷。通过对多管-板焊接接头的残余应力计算发现,中心换热管处热影响区残余应力较大。而且残余应力并不是随着热输入的增加而增加。与热输入量为2.16 kJ/mm和2.88 kJ/mm相比,当热输入量为2.52 kJ/mm时,管板接头处的残余应力分布最均匀且稳定,表明焊接质量最佳,这与实验结果一致。最后,通过增加焊间冷却时间和改变焊接顺序来改进焊接工艺,解决了局部残余应力分布集中的问题,改进了焊接接头质量。