锅炉水冷壁管泄漏事故失效分析

针对某电厂锅炉水冷壁管泄漏事故进行分析,对泄漏失效管子进行宏观检测、化学成分分析、力学性能测试,同时对管子及其角焊缝进行金相组织观察和断口形貌分析。结果表明:引起水冷壁管泄漏的主要原因是水冷壁管子与鳍片角焊缝的焊接质量不良,在水冷壁管运行过程中,角焊缝的裂纹从外向内不断沿晶扩展、穿透管壁,最终引起水冷壁管泄漏。

机车不锈钢薄壁管自动化焊接工艺研究

根据对不锈钢薄壁管焊接的特点进行分析,本研究旨在评定奥氏体不锈钢的自动化焊接工艺,并详细介绍其评定过程。研究采用了焊前清理、焊接保护、焊接工艺和操作要点等方法进行讨论分析。实验结果验证表明,通过正确操作和合理控制焊接工艺,奥氏体不锈钢薄壁管的自动化焊接工艺是合格的,并能够满足实际生产的需求。

1000MW机组锅炉水冷壁焊接接头失效分析

通过观察并分析裂纹宏观和微观形态、金相、硬度、扫描电镜、能谱及接头结构,研究了1000 MW超超临界机组锅炉水冷壁安装焊缝裂纹失效原因。结果表明:焊缝根部间隙、焊缝根部凸出及其硬度超标;焊缝组织粗大及低熔点碳化物相偏析,弱化晶界;焊缝存在微裂纹,根据焊缝内部微裂纹氧化物相分析可确定为焊接热裂纹。在运行高温高压应力作用下,裂纹扩展最终导致开裂失效,焊接热裂纹是造成接头失效的主要原因。

超超临界锅炉垂直管圈水冷壁焊缝交错区域温度场建模及热应力模拟

以某660 MW超超临界锅炉为对象,构建垂直管圈水冷壁焊缝交错区域温度场模型,研究热应力分布对裂纹的影响。结果表明:焊缝交错区域管环焊缝向火侧顶点的温度高于直管段管壁向火侧顶点温度,发生超温时比直管段管壁向火侧更容易开裂;水冷壁管最大轴向拉应力位于焊缝交错区域管环焊缝焊趾向火侧顶点附近,在变负荷运行工况下易导致交变热应力,产生沿管环焊缝焊趾延伸的横向裂纹;焊缝交错区域应力集中处的等效应力大于直管段对应处,背火侧管环焊缝焊趾与鳍片角焊缝交接处等效应力最大,超过对应的高温屈服强度,材料在交变热应力作用下会诱发裂纹,裂纹沿管环焊缝焊趾向背火侧管壁延伸。

膜式壁堆焊设备在锅炉制造行业中的应用

膜式壁管屏堆焊设备主要用于锅炉膜式壁管屏表面堆焊镍基作业。设备主要由工件固定架及升降平台、管屏工装架、高速摆动焊接机头、焊接电源及送丝机、焊接控制系统等组成。升降平台横向轨道上布置两把焊枪,通过对称布置可实现4把焊枪同时施焊两个叠加布置的工件,焊接效率高。焊接机头具有按照设定参数焊接定长焊缝的功能,并能够在行程范围内进行自动焊道排布和搭接量的控制。焊接过程中具备摆动焊接功能,实现立向下自动堆焊焊接。

高压洗涤塔列管泄漏问题检测及处理

针对尿素装置高压洗涤塔调温水中检测出氨这一问题,从工艺和设备两方面分析判断为高压洗涤塔列管或管板发生泄漏所致,通过各类检测方式进行检测,确认泄漏点,采取堵管措施后解决了该问题。

薄壁小口径管热丝TIG焊缺陷的预防控制

电站锅炉蛇形管壁薄小口径管对接,大量采用热丝TIG焊工艺,操作不当,容易产生层间未熔合、焊穿、小焊道成形差等焊接缺陷。分析了产生缺陷原因,通过优化坡口设计,优化坡口加工,调整热丝TIG焊焊机旋转方向和送丝位置,优化内壁通气保护措施、优化焊接规范参数,提高了焊接接头的性能,接头质量明显改善。

小管径焊口水溶纸封堵方式影响及应对

某电厂超临界机组锅炉垂直水冷壁管短期内连续两次发生爆管泄漏,且两次泄漏均发生在同一根管的同一位置,在锅炉受热面泄漏事故中较为少见。针对两次泄漏的原因进行了分析,并通过试验的方法,证实由于换管时焊口封堵塞纸不规范可能造成管子堵塞而过热爆管,并提出了预控措施。

不锈钢与铝合金薄壁管的摩擦焊

利用自制的摩擦焊机及特殊设计的夹具对铝合金(LD31)薄壁管与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)薄壁管进行了摩擦焊接研究。探讨了摩擦压力及摩擦时间等工艺参数和焊后加热温度、保温时间对接头力学性能的影响。

深度调峰机组水冷壁管开裂原因分析

某超临界350 MW机组深度调峰运行初期发生水冷壁管环焊缝处大面积开裂泄漏,本文对该水冷壁管进行了宏观检查、化学成分分析、室温拉伸试验、维氏硬度试验、金相分析及裂纹断口分析。分析结果表明:管样的化学成分、硬度、室温拉伸性能、金相组织均符合要求,且管样存在以环焊缝为拐点向炉膛内凸的变形,环焊缝横截面的背火面存在由内壁向外壁开裂的裂纹,水冷壁管的开裂性质为疲劳开裂;根据不同管样材料金相组织球化程度不同确定管间存在壁温不均匀现象;确定水冷壁管开裂的主要原因是机组深度调峰运行中水冷壁管频繁超温,在管子内壁产生环向交变热应力所致。

焊缝强度对薄壁焊管绕弯起皱及壁厚的影响

在薄壁焊管绕弯成形中,焊管起皱及壁厚分布受焊缝相对基体材料强度的影响.提出了焊缝相对强度因子Sf的概念,以反映焊缝相对于基体材料的强弱性,并推导了其解析表达式,给出了适用于焊管的起皱趋势判断公式.同时,基于有限元模拟,分析了焊缝相对强度因子对焊管绕弯成形过程中起皱及壁厚变化的影响规律.研究表明:1)当焊缝相对强度因子Sf的变化由焊缝强度系数改变引起时,起皱趋势随Sf的增大而略有增大;Sf的变化由焊缝硬化指数或厚向异性指数改变引起时,起皱趋势随Sf的增大而减小.2)随着焊缝相对强度因子Sf的增大,壁厚减薄率逐渐减小.当Sf的改变由焊缝厚向异性指数引起时,Sf对壁厚减薄率的影响最大,当Sf增大0.89%时(由1.2788增加到1.2902),壁厚减薄率的变化率为37.61%(由10.9%降至6.8%).

Q235B直缝焊管轴向冲击性能的理论和试验研究

基于Alexander静态压溃模型和Cowper-Symonds经验方程,推导出含应变率效应的圆管动态平均压溃力预测公式,同时论述了它与Abramowicz提出的理论公式异同点。然后利用跌落塔装置对9种规格的Q235B直缝薄壁焊管进行冲击试验,将理论预测值与实测值进行对比,结果表明:基于Alexander模型推导出的动态平均压溃力预测值整体偏小,而Abramowicz公式的预测值整体偏大。最后结合冲击试验过程和结果,修正了Abromowicz的平均压溃力预测公式,将应变率敏感系数3.91调为3.0,修正值与所有试验值吻合良好,最大偏差不超过8%;另外,还给出了用于预测中等尺寸薄壁焊管的简易动态峰值压溃力预测公式。

膜式水冷壁自动混合气体保护焊机的研制

介绍了一种新型膜式水冷壁自动混合气体保护焊机的结构、组成及工作原理,详细讨论了焊机研制中的一些关键技术。生产实践证明该焊机在膜式水冷壁焊接生产中取得良好效果,是一种稳定、高效、小变形、低成本的管屏焊接专用设备。

薄壁不锈钢换热管与管板焊接工艺

不锈钢薄壁管与管板的焊接有其明显的特点 ,文中介绍了辅助给水除氧器管—管板自动TIG焊工艺。通过调整焊接参数和使用适当的钨极形状 ,从而控制熔池形状和焊缝成型 ,采用胀接方法定位 ,并使用工装 ,消除了管口与管板的间隙 ,解决了薄壁管与管板焊的难题 ,取得了满意的结果。

某电厂水冷壁管泄漏原因分析

某电厂超临界锅炉水冷壁管在运行过程中发生泄漏。通过宏观观察、化学成分分析、金相检验、力学性能试验、扫描电镜及能谱分析等方法对管子的泄漏原因进行了分析。结果表明:水冷壁管对接焊缝中存在结晶裂纹,该结晶裂纹在管内压应力和焊接残余应力的作用下不断扩展,形成穿透管壁的横向裂纹,最终导致水冷壁管泄漏。

中径管环缝焊接定心内撑工装设计

讨论了影响中径薄壁筒的高精度筒体环缝对接焊形位公差的装夹因素,认为焊前装配质量主要由同轴度与圆度来评价,而装夹系统的刚性和内撑环的出力是保证焊前装配质量的关键因素。在此基础上利用四杆机构和浮动心轴,实现了一种可自动补偿内径差的定心内撑焊接工装,以用于中径管环焊缝。

冷弯薄壁方钢管梁柱加腋节点抗震性能研究

汶川地震后在灾区重建过程中大量使用冷弯薄壁方钢管,但其梁柱节点的连接方式和力学性能等尚需进一步研究。基于结构实际受力情况设计了一种三维双节点试验模型,对不同轴压比下冷弯薄壁方钢管梁柱加腋节点和普通节点的8个试件进行了足尺试验,通过对比分析研究了低周往复荷载作用下加腋节点的破坏模式、滞回曲线及评价节点抗震性能的主要参数(承载力、延性、刚度退化和能量耗散系数等)。同时,利用ANSYS对各节点进行了有限元数值计算,并与试验结果进行对比分析进一步对加腋节点进行了研究。结果表明:试验与有限元数值计算结果吻合良好,验证了理论分析的正确性;加劲腋板提高了节点的初始刚度和承载力,钢管梁的弹塑性性能得到了充分发挥,不同轴压比下均出现了塑性铰,导致加腋节点各试件的最终破坏均是由钢管梁塑性变形过大出现局部屈曲引起;加劲腋板提高了节点的延性系数及往复变形次数,延长了变形时间,增大了节点的粘滞阻尼和耗能性性能,改善了节点的抗震性能;随轴压比增加,加腋节点塑性变形减小,脆性破坏特征增加,各耗能系数均相应降低。

壁不锈钢薄板激光高速焊接的工艺研究

采用薄壁不锈钢管液压成形生产的EGR波纹管,广泛应用于欧美发达国家汽车排气系统。为提高制造波纹管用薄壁不锈钢管的生产质量和效率,对0.25 mm厚的AISI304不锈钢薄板进行了高速激光焊接工艺试验。以波纹管用薄壁不锈钢管的焊接质量要求为目标,通过焊缝外观检查、微观组织分析和力学性能检测等手段,研究了离焦量、对接间隙、错边量、激光功率等工艺参数对薄壁不锈钢激光高速焊接的影响。结果表明,焊接速度为12 m/min的激光高速焊接可以实现0.25 mm厚不锈钢的对接焊,焊缝成形良好,无焊接缺陷。离焦量在±1 mm之间,对接间隙小于板厚的10%时,均可得到焊缝成形良好、热影响区窄的焊缝。对焊板材错边量越小,力学性能越好。对于0.25 mm的不锈钢板材,其错边量应控制在0~0.04 mm。对于错边稍大的工件,提高激光焊接功率可提高容错能力。

小直径薄壁铝管材焊接工艺

小直径薄壁(ф8×0.8)铝管作为冷凝器中铜管的替代品,可以降低产品生产成本,然而铝合金材料的使用给焊接带来了困难。采用交流钨极氩弧焊(GTAW)工艺与设备,可以解决薄壁1060铝合金管的对焊问题。经试验研究推荐该薄壁铝管采用两道焊接:第一道使卷边熔敷金属熔化;第二道焊接形成合格焊缝。焊接电流分别为25A和50A,焊接速度为150 mm/min。焊接过程由可编程控制器程控。

双层卷焊管定径辊减壁区轧制压力及芯棒轴向力的研究(续)

用解析法求出了锥-柱形芯棒定径辊减壁区轧制压力、总轧制力及芯棒轴向力的计算公式。将计算结果与腰鼓形芯棒相应的结果进行了对比,从而发现了锥-柱形芯棒的优点,提出了提高锥-柱形芯棒使用稳定性的措施。