逆焊接消除焊接残余应力工艺及机理研究

逆焊接加热处理是一种新的调整焊接残余应力的方法,它可以降低在焊接过程中产生的拉伸残余应力。采用三种石油化工常用钢材20R、Q235、1.25Cr-0.5Mo制成焊接试样,进行逆焊接加热处理。通过对所得数据分析发现,逆焊接加热处理能够有效降低材料焊接产生的残余拉应力。当温差足够大时,可在被处理表面形成双向压缩残余应力层。

逆焊接处理对不同材料抗应力腐蚀性能的影响

介绍了采用逆焊接加热处理的方法对Q235、16MnR、20g钢等不同材料在酸性和碱性溶液中抗应力腐蚀性能的影响及机理。将每种材料的试件进行加热处理,再用冷却介质只对焊缝处进行快速冷却,从而获得与焊接温度场相反的负温差,降低焊接过程中产生的残余应力。经过350℃处理后的Q235和16MnR钢,在酸性溶液中的腐蚀速率比未处理时分别降低了66.1%和67.9%。实验结果表明,逆焊接加热处理有效的降低了焊接残余应力,并且减缓了应力腐蚀速率,适用于有防止应力腐蚀要求的焊接结构使用。

逆焊接处理对金属材料抗疲劳性能的测试

用16MnR,Q235,20g三种石油化工容器、塔类制作常用的材料制成式样后,进行逆焊接加热处理。再对处理后的试样进行应力和疲劳测试。通过对所的数据分析后,得出逆焊接加热处理工艺是一种很有效的调整焊接残余应力的技术。它能够有效的降低金属材料的焊接残余拉应力,如果温差足够大可以在被处理表面形成双向压缩残余应力层,提高金属材料抗疲劳性能。

逆焊接加热处理引入压缩残余应力的数值分析

采用有限单元法模拟计算了经过逆焊接加热处理的复合板、不锈钢、CF62调质钢等材料的残余应力场 ,计算中还考虑了不同板厚条件以及处理前原始残余应力场与形成压应力效果的关系。分析结果对进一步弄清逆焊接加热处理的原理和工艺特点以及该方法的工程应用起到了很好的促进作用。

逆焊接温差压应力层防护处理解决应力腐蚀开裂新技术

介绍了采用逆焊接温差处理原理，形成压缩残余应力层，防止应力腐蚀开裂的新技术。试验和工程应用结果证明，

逆焊接加热处理三维残余应力分布及测定方法的研究

采用Ｒ－Ｎ全释放解剖法测定了逆焊接加热处理形成的压缩残余应力在复合焊接试板板厚方向的三维分布，采用分段钻孔的方法对压应力层深度进行了验证，取得了比较满意的结果。通过本文工作。

逆焊接加热处理温度场的有限元分析

用有限元数值模拟分析了采用逆焊接加热处理方法在试板厚度方向产生的温度场分布.计算比较了采用水作为冷却介质,不同的加热温度、试板厚度以及不同材料等因素对形成温度场的影响,为进一步采用热弹塑性理论计算应力场分布奠定了基础.

逆焊接处理对20g钢抗腐蚀及疲劳性能的影响

研究了逆焊接加热处理对20g钢抗应力腐蚀及抗疲劳性能的影响及机理。试验中将20g钢试件分别进行200℃和400℃的焊后加热处理,再用冷水只对焊缝处进行快速冷却,使焊接区获得比相邻区低的负温差,以调整和消除焊接残余拉应力。实验结果表明,逆焊接加热处理有效的降低了焊接残余应力,减缓了应力腐蚀速率,提高了20g钢的抗疲劳性能。

逆焊接加热处理防止复板结构应力腐蚀开裂的研究

复板焊接结构出现应力腐蚀开裂的主要原因之一是拉伸残余应力的作用。本文提出了采用逆焊接加热处理原理制造表面压应力的新方法。采用此方法,可以方便地在复板表面形成数值稳定的双向压缩应力,有效避免了应力腐蚀裂纹的产生。该方法为彻底解决复板和其它类型容器应力腐蚀开裂提供了新途径。

Q235钢经逆焊接处理后抗腐蚀及疲劳性能的研究

介绍了采用逆焊接加热处理的方法后,Q235钢抗应力腐蚀及抗疲劳性能的影响及机理。在本实验中将Q235钢试件分别进行250℃和350℃加热处理,再用冷水只对焊缝处进行快速冷却,使焊接区获得比相邻区低的负温差,实现调整和消除焊接残余拉应力的目的。实验结果表明,逆焊接加热处理有效的降低了焊接残余应力,减缓了应力腐蚀速率,提高了Q235钢的抗疲劳性能。

基于正交试验的逆焊接工艺优化

采用焊接工艺的压力容器结构广泛地应用于石油化工行业中,而较大的焊接残余应力是影响焊接结构寿命的主要因素。逆焊接消除残余应力的工艺方法是通过引入与焊接过程相反的温度场,产生塑性变形达到消除残余应力的目的并产生延缓失效的压应力层。采用正交试验设计方法,以逆焊接消除残余应力工艺后的综合应力为评价指标,针对2.25CrMo采用逆焊接工艺操作参数优化设计,利用有限元软件ABAQUS对逆焊接工艺进行模拟,获得了2.25CrMo的逆焊接处理的应力分布状况。分析表明,对逆焊接工艺影响最大的是热处理温度,其次是冷却时间和冷却范围。研究结果为优化逆焊接操作工艺和大规模推广提供了依据。

逆焊接加热处理对16MnR钢抗腐蚀及疲劳性能的影响

介绍了采用逆焊接加热处理的方法对16MnR钢抗应力腐蚀及抗疲劳性能的影响及机理。将16MnR钢试件分别进行250℃和350℃加热处理,再用冷水对焊缝处进行快速冷却,使焊接区获得比相邻区低的负温差,实现调整和消除焊接残余拉应力的效果。

逆焊接形成压应力层防护处理

将20g试件分别进行200、250、350和400℃的逆焊接加热处理,然后测出试件热影响区残余应力,并对逆焊接处理前后的残余应力值进行对比分析。结果表明,逆焊接处理有效地降低了焊接残余拉应力,当逆焊接处理温差足够大时可在试件表面层形成残余压应力,从而提高其抗腐蚀和抗疲劳性能。

基于逆焊接技术的T122/P122钢环焊缝残余应力消除工艺

采用ABAQUS有限元软件生死单元技术针对逆焊接消除残余应力的工艺方法进行分析,模拟计算了T122/P122钢环焊缝的逆焊接消除焊接残余应力的工艺过程,分析了逆焊接消除残余应力的操作工艺中不同热处理温度、冷却速率、冷却范围、冷却时间对消残余应力效果的影响.结果表明,经过逆焊接处理后,Mises残余应力及环向残余应力均明显降低,且热处理温度对残余应力的消除影响最为显著,其次是冷却时间和冷却速率.当热处理温度为400℃,冷却时间为20 s时不仅可以消除焊接残余应力,还可以在处理表面形成1.3 mm厚的压应力层.

逆焊接处理对金属材料抗疲劳性能的测试

逆焊接处理工艺可以有效缓解大型工程设备焊接装配过程中,由于焊接材料受热不均匀而产生焊接残余应力(有害的主要是残余拉应力),这会显著地提高设备用金属材料的使用寿命,从而产生良好的经济效益。在对工程设备常用金属材料Q235钢进行逆焊接处理的实验过程中发现,逆焊接处理后的Q235钢,其焊接残余应力明显下降,抗疲劳性能相对有所提高。

焊接结构的延寿处理

焊接结构的焊后延寿处理作为保证焊接产品长期安全有效运行的重要手段正在受到人们的重视。本文论述了焊接结构进行焊后延寿处理的目的、意义 ,对各种主要的延寿处理技术 ,特别是以降低焊接残余应力为主的各种方法 。

超洁净管线钢焊接区压应力导入技术可行性研究

针对油气输送管线易于产生应力腐蚀开裂的特点 ,提出采用逆焊接加热处理技术导入表层压应力的新工艺 ,为未来采用超洁净管线钢制造的输送钢管和其它各类钢结构防止应力腐蚀开裂提供了技术储备。

应力应变、疲劳与脆断、断裂力学

复板焊接结构出现应力腐蚀开裂的主要原因之一是拉伸残余应力的作用。提出了采用逆焊接加热处理原理制造表面压应力的新方法。采用此方法,可以方便地在复板焊接区形成双向压应力。