Formation mechanism of transverse crack in repair welding for thick plate of Q345 high strength steel

Transverse cracks occur usually in repair welding for thick plate of high strength steel. It needs multiple times of repair welding. The quality of production and deliver deadline will be influenced. Therefore, it is very significant to investigate the cause and control of transverse crack in repair welding. In this paper, both ends restraint crack experiment is developed to produce delay transverse crack for high strength steel. Metallographic results show that four types of cracks are found in repair welding metal zone and heat affected zone. Large chevron transverse cracks are found in repair welding zone. Lots of micro transverse cracks are found in inter-layer repair welding metal zone, root HAZ and two ends of repair welding individually. The distribution character and formation mechanism of the transverse crack are further analyzed through hardness testing and residual stress measurement.

通流改造机组高压主汽联合阀焊缝开裂分析及处理建议

针对某机组通流改造后高压主汽阀和高压调节阀的R337对接焊缝出现的横向裂纹问题进行深入分析。通过观察现场裂纹、分析样品以及评估材料性能,确定裂纹形成的主要原因。首先,焊材R337的选用不当导致了焊缝脆性的增加,其次,结构应力和交变应力的叠加作用加速了裂纹的扩展;ZG15Cr1Mo1V钢的碳当量较高,具有较大的淬硬倾向,容易产生冷裂纹,而Nb元素的加入则增加了再热裂纹的敏感性。针对裂纹形成的原因提出了处理建议,首先彻底清除原有的R337焊缝,并采用低匹配的R317焊条进行修复;在焊接过程中,严格控制预热温度、层间温度和焊接线能量,以减少焊接应力;焊后进行中频感应热处理,以均匀温度场并充分消减应力;考虑到ZG15Cr1Mo1V钢的再热裂纹倾向,建议在修复过程中采取适当的预防措施。

核电厂高压蒸汽管道焊缝切割装置的研制

为了修复某核电厂GPV高压缸排汽管膨胀节导流筒焊缝因热处理不当导致的开裂,研发了一款焊缝切割装置,用于将开裂的焊缝切除并加工坡口以进行下一步的自动焊接修复。首先利用SolidWorks对焊缝切割设备进行了机械设计并三维建模,对驱动电机进行了选型计算,设计了控制系统架构,随后制作了设备样机和膨胀节导流筒模拟体,最后在试验室利用模拟体对设备样机的性能进行了连续切削试验,验证了该装备能够高效完成膨胀节导流筒开裂焊缝的切除和坡口加工,且坡口加工质量优良,装置性能稳定。

小直径薄壁钢制管道用B型套筒尺寸优化研究

针对小直径薄壁钢制管道用B型套筒修复过程中,出现标准要求不一致、套筒几何尺寸不合理、角焊缝处应力集中导致延迟开裂等问题,以外径273 mm、钢级L245的钢管为研究对象,建立B型套筒与钢管的有限元模型,分析B型套筒的长度、厚度、焊缝形式以及安装间隙对套筒角焊缝应力的影响。结果表明,在采用B型套筒修复钢管时,在地质稳定区,套筒壁厚不小于11.3 mm,对于地质不稳定区,套筒壁厚应为11.3~17 mm;通过控制角焊缝宽度为焊缝高度的1.5倍,可有效降低角焊缝处的应力,从而降低套筒角焊缝处开裂的几率;在安装B型套筒时,将安装间隙控制在1~4 mm范围内,可有效避免钢管几何偏差、焊接工作量等对套筒安装和焊缝应力的影响。

加氢裂化反应器内壁堆焊层开裂分析及返修探讨

对加氢裂化反应器内壁堆焊层进行检验,发现第一冷氢盘下部第11、16带堆焊层上有70 mm×75 mm、60 mm×50 mm糊状焊接缺陷,打磨后呈网状裂纹。通过外壁超声检测、磁粉检测,堆焊层渗透检测、铁素体含量测定、硬度测定、化学成分分析,金相组织分析等检测方法分析裂纹成因,确定堆焊层奥氏体不锈钢中铁素体含量不足,氢聚集和热应力叠加是形成裂纹的主要原因。提出针对性返修工艺、日常操作建议,其结果为同类、同工艺设备运行提供参考。

轨道交通用焊接产品典型失效案例分析

为了探究轨道交通焊接产品典型失效原因及其影响因素,采用化学成分分析、机械性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,对多种轨道交通用焊接产品失效件进行分析。结果表明:轨道交通用焊接产品的失效主要有焊接制造过程中产生的焊接裂纹,焊修时期引发的焊补缺陷以及结构设计不当导致的各种缺陷。分析认为焊接产品的失效主要受到焊接工艺缺陷、焊接件服役环境、焊接结构设计不当以及焊修措施不良等因素的影响。并梳理出焊接产品失效原因与失效影响因素的鱼骨图,为提升焊接产品的使用寿命和质量控制提供了理论依据。

转运车多级油缸固定梁焊缝开裂问题分析

多级油缸固定梁是转运车的重要组成部分,起到连接多级油缸和副车架的作用。多级油缸固定梁制造通常采用焊接的方式,但在使用过程中,油缸固定梁焊缝经常会出现开裂问题。从多级油缸固定梁的设计结构、原材料化学成分以及焊接工艺等方面出发,分析多级油缸固定梁焊缝开裂问题,找出焊缝裂纹产生的原因并制定相关措施,通过优化设计结构及采用合适的焊接工艺来预防裂纹的产生,从而解决焊接质量问题。

某电站锅炉水冷壁补焊层裂纹原因分析

针对某电站锅炉水冷壁管补焊层裂纹的问题,通过宏观检查、无损探伤、成分分析、金相组织、硬度检验、力学性能检验和微区能谱分析等方法来查找原因,结果表明在焊缝金属中C质量分数较高,造成晶界处的S、P元素富集,形成低熔点共晶体,而这主要是由于在补焊过程中管样表面涂层未打磨干净所导致的,同时焊接热应力较高,最终在焊后沿晶界处产生焊接裂纹。

回转窑托轮开裂原因

某回转窑托轮在热装后产生裂纹。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜分析等方法,分析了该托轮裂纹产生的原因。结果表明:裂纹是由补焊形成的缺陷引起的,托轮与托轮轴的装配过盈量大、托轮的热处理工艺不当及屈服强度不符合要求促进了裂纹的形成与扩展。

碳纤维加固钢桥面板U肋对接焊缝疲劳试验

为探究钢桥面板U肋对接焊缝的疲劳开裂机理与修复加固方法,设计了2个带嵌补段的足尺单U肋试件模型,通过模型试验研究了该细节的疲劳破坏模式和实际疲劳抗力。随后,基于线弹性断裂力学方法建立碳纤维增强复合材料(CFRP)加固对接焊缝裂纹模型,通过数值模拟分别研究了CFRP布层数、CFRP布尺寸对疲劳性能的影响。最后,针对U肋对接焊缝介绍粘贴CFRP布无损修复方法和施工工艺流程,并对CFRP布粘贴修复后的裂纹试件进行疲劳测试。结果表明:U肋对接焊缝的疲劳易损点均出现在U肋圆弧过渡处,平均疲劳强度仅为59.7 MPa。经3层CFRP布修复后,不同损伤程度的焊缝疲劳强度约为未加固试件的0.8~2.6倍。粘贴CFRP布能够有效改善钢桥面板U肋对接焊缝的疲劳性能,且满足实桥无损修复的需求。

NiCrFe合金补焊15Cr2Mo1耐热钢焊缝组织与力学性能

针对15Cr2Mo1耐热钢焊缝服役过程中易出现表面裂纹的问题,采用与该钢种使用场景相似的NiCrFe合金对预制不同坡口深度来模拟裂纹深度的焊缝进行补焊。通过补焊焊缝组织及性能表征,验证补焊修复工艺的适用性。结果表明:不同深度裂纹补焊后均成型良好且无明显缺陷,焊缝金属均由奥氏体胞状树枝晶及第二相析出物组成,熔合区附近存在少量共晶铁素体,但Ⅱ型边界与熔化边界间的白亮条带中不存在铁素体。补焊填充量的增加主要使接头的屈服强度降低,尤其坡口深度由6.5 mm增加至13 mm时,室温及高温屈服强度均大幅度降低15%左右,此后降低趋势减缓。填充量增加使熔合线及熔合线外2 mm区域冲击韧性提高,而全焊缝硬度随填充量增大呈现先减小后增大的特点,这与补焊缝所受的拘束作用、合金元素偏析形成析出相增多有关。

裂解炉炉胆焊缝裂纹原因分析及焊接修复

氨分解装置裂解炉炉胆为耐热不锈钢焊接制造,局部焊接接头在长期高温运行过程中产生裂纹。为保证耐热不锈钢炉胆的安全生产,分析炉胆裂纹的产生原因为S31008奥氏体不锈钢在长时间高温运行中沿晶界连续析出网状脆性Cr23C6碳化物,在工作应力作用下裂纹沿晶界扩展,造成沿晶界断裂。此外,裂解炉运行温度以及椭圆形封头与中间接管、中间接管与管束的尺寸不一致引起应力集中,造成无法同步收缩,从而形成残余拉应力。采用ER310焊丝和钨极氩弧焊进行焊接修复,选用合理的焊接工艺能够获得奥氏体+铁素体的焊缝组织,既可以提高金属的抗裂性能,又不降低焊缝金属的高温性能,焊缝无损检测后发现焊缝与母材熔合线清晰规则,熔合情况良好,修复后的炉胆能够达到正常使用要求。

含裂纹缺陷油气管道环焊缝特征分析及修复方法讨论

从开挖原因、开挖检测结果和适用性评价结果三个方面,分析了43道含裂纹缺陷油气管道环焊缝的特点和规律。分析结果表明,43道裂纹焊缝中,黑口、三口和变壁厚口的比例为72%,抽检发现存在裂纹的焊口的比例为23%。其中20.9%的裂纹位于管道底部6点钟位置,除此之外,分别有39.5%和37.2%的裂纹位于管道顶部和管道侧面。这些环焊缝裂纹形成的主要原因是环焊缝焊接时没有按照标准规定的焊接工艺进行焊接。推荐主要采用RT、UT和MT检测方法或者采用TOFD和PAUT检测方法进行环焊缝无损检测。最后,在现有标准的基础上,提出了环焊缝修复方法。

ZTA15钛合金精铸件漏油失效原因分析

针对ZTA15钛合金精铸件多次油压试验中发生漏油失效问题,通过对失效件的问题区域进行宏观形貌、断口微观形貌、金相组织、化学成分及硬度等检测分析,研究缺陷产生原因。结果表明:失效件表面存在穿透性裂纹缺陷,断口呈典型的解理断裂特征,断口临近内表面脆而硬的粗大片层状组织是导致失效件开裂的诱因,其形成与补焊有关;进一步分析得出,补焊过程中氮元素偏聚引发了局部组织粗大异常、脆性增加,是打压过程中导致脆性开裂引起泄漏失效的原因。

大型矿用挖掘机铲斗缺陷修复工艺研究

铲斗为矿用挖掘机中主要受力部件,工况条件非常恶劣且受力极为复杂,针对此,对电铲铲斗在剥离采掘过程中产生的各类裂纹及铲斗斗唇裂纹提出对应的修复工艺,并主要针对WK-35铲斗及斗唇等焊接结构件及高锰钢ZGM13Mo等铸件的焊接修复工艺进行分析,详细阐述其焊接修复通用规则及焊接修复工艺过程,为此类焊接结构件的修复提供一定的检修经验。

城市轨道交通车辆抗侧滚扭杆座区域裂纹成因分析及修复方案

上海轨道交通1号线某原装进口车型的抗侧滚扭杆座区域裂纹频发,危及列车运营安全,探索裂纹成因并制定合理修复方案对保障运营安全具有重要价值。采用有限元模拟、理化分析等手段,从材料、设计、焊接质量等因素综合分析抗侧滚扭杆座的裂纹成因,并制定相应的修复方案。结果显示:抗侧滚扭杆座的关键焊缝均能满足静强度要求;车辆底板厚度为2.5 mm,不能满足设计要求;部分7020铝合金在服役二十多年后,出现材料屈服强度下降的现象;部分焊缝存在交叉,且焊接区域存在明显未熔合、微裂纹、孔洞、疏松等缺陷。设计不合理为产生焊缝裂纹的主因,焊接质量缺陷、材料强度下降也是导致7020铝合金开裂的重要因素。修复方案验证表明,该方案能够满足运营需求,可为延长车体服役寿命打下基础,为新车的车体设计提供借鉴。

吊斗铲拱形梁与斗体连接处开裂焊接修复工艺

为了有效解决比塞洛斯8750-65型吊斗铲铲斗拱形梁与斗体连接处在维修后较短时间内发生焊缝重新开裂的现象,分析了铲斗拱形梁与斗体连接处开裂原因,从合金化学成分、力学性能出发制定焊接工艺,介绍了裂纹修复焊修过程及检修后吊斗铲的使用情况。结果表明:该焊修工艺可以有效减少焊接应力,减少因焊接应力导致的开裂现象。

稳定塔裙座角焊缝裂纹原因分析及修复

本文针对稳定塔定期检验中发现的裙座与封头连接角焊缝整圈表面裂纹,进行了裙座角焊缝应力分析、结构分析和解剖分析,得出角焊缝裂纹是由于制造时根部未焊透以及运行中风载荷的交变应力共同造成的,鉴于塔器裙座角焊缝的应力特点,提出了可行的返修方案,对裂纹进行了修复,最后对此类焊缝施焊及检验提出了建议。

浅谈硫磺装置制硫炉喷火嘴裂纹焊接修复

硫磺装置属于环保型及效益型装置,主要是将各装置无法处理和利用的酸性气(主要是H_(2)S气,属高度危害介质)转化成硫磺,使排空的气体达到环保要求,并生产硫磺产品。制硫燃烧炉是硫磺装置的关键设备,它是将H_(2)S燃烧反应成SO_(2)、S等,达到后续工艺的要求,因此制硫燃烧炉制硫炉喷火嘴是硫磺回收装置的主要部件之一,由于燃烧反应后,炉膛温度高,1300C°左右。2022年5月公用工程硫磺装置燃烧炉更换检修施工中发现的喷火嘴裂纹缺陷,其焊接修复技术性能的优劣,对制硫燃烧炉的能耗、环保和长期安全、稳定运转有着直接影响。

110 t转炉炉壳耳轴座裂纹焊接修复技术研究与应用

针对某钢厂110 t转炉炉壳壳耳轴座出现的裂纹问题,该文从裂纹的特点、产生裂纹的原因、耳轴座焊接性能等几个方面进行对比分析,制定了采用奥氏体不锈钢材料冷焊修复的方案,经过焊接修复验证,解决了转炉炉壳耳轴座焊接修复难题,对类似材质的母材的焊接修复具有借鉴意义。