工艺参数对SA335 P91钢焊缝根部凝固裂纹的影响

运用正交试验的方法分析了焊接电流、焊接速度和左右焊道搭接区电弧停留时间等主要工艺参数对SA335 P91炉管全位置固定单面焊双面成形对接焊缝根部凝固裂纹的影响。研究结果表明,焊接电流、搭接区电弧停留时间是主要的影响参数,尤其以搭接区电弧停留时间的影响最为显著。过长的搭接区电弧停留时间和过大的电流会使搭接区形成粗大、方向性极强的板条马氏体组织,且造成晶界上S的低熔点共晶偏析严重。凝固裂纹的产生主要取决于S的低熔点共晶化合物在晶界上的分布形态,而不是单纯取决于S的绝对含量,在S质量分数比较高的情况下,如果以膜状或者块状物形式分布的硫化物存在于晶界上,则容易导致凝固裂纹的产生。

SA335 P91炉管全位置对接焊根部凝固裂纹应力-应变场三维有限元数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS,对SA335 P91炉管全位置对接打底焊温度场和应力一应变场进行了三维数值模拟。建立了焊接瞬态温度场和应力一应变场三维移动热源模型,得到了全位置焊时左右焊道交汇处(90°)的瞬态轴向应力和环向应力分布以及应力-应变随时间变化的规律:在闭合小孔区内表面的轴向和环向应力均为拉伸应力,且环向应力比轴向应力大,并有明显的边缘应力效应;该处在高温凝固阶段的瞬态应力随小孔停留时间的延长和焊接电流的增大而减小。与之相反,其等效应变的变化则随之增大,这是造成打底焊时在小孔闭合区容易产生凝固裂纹的主要原因之一。

锅炉再热蒸汽管道SA335-P91钢的焊接

分析了SA335-P91钢的特点和焊接性能,从焊接工艺方法、焊材选用、焊接坡口制备、焊接工艺规范、焊接过程控制、焊后热处理等方面阐述了锅炉再热蒸汽管道SA335-P91钢的焊接过程。焊接质量检验结果表明,锅炉再热蒸汽管道SA335-P91钢焊接的各项检测指标均符合要求。

管对接全位置焊应力应变场三维有限元数值分析

基于有限元分析软件ANSYS,对SA335 P91钢管全位置对接打底焊温度场和应力应变场进行了三维数值模拟。建立了焊接瞬态温度场和应力应变场三维移动热源模型,得到了全位置焊时左右焊道交汇处(90°)的瞬态轴向应力和环向应力分布以及应力应变随时间变化的规律:在闭合小孔区内表面的轴向和环向应力均为拉伸应力,且环向应力比轴向应力大,并有明显的边缘应力效应;该处在高温凝固阶段的瞬态应力随小孔停留时间的延长和焊接电流的增大而减小,而其应变的变化则随之增大,这是造成打底焊时在小孔闭合区容易产生凝固裂纹的主要原因。