乙二醇装置奥氏体不锈钢封头的开裂原因及预防对策

采用无损检测和金相、硬度、铁素体含量等理化检验,对某企业乙二醇装置奥氏体不锈钢封头的开裂原因进行了分析,并提出了预防措施。结果表明:不锈钢封头的开裂形式为穿晶型应力腐蚀开裂;冷成形后的封头组织中含有大量形变诱发马氏体,且硬度大幅升高,在焊接残余应力和冷成形加工残余应力的共同作用下,封头发生氯化物应力腐蚀开裂,且含乙酸和甲酸的弱酸性环境对开裂起到显著的促进作用。建议对冷成形后的封头进行固溶处理,以消除加工硬化的影响。

超级双相不锈钢S32750压力容器封头成形工艺

系统探讨了S32750超级双相不锈钢压力容器封头的成形工艺。通过对S32750超级双相不锈钢的化学成分、金相组织、力学性能和耐腐蚀性能的分析,确定了该材料具有高强度、良好的焊接性能和耐腐蚀性能。基于材料特性和相关标准规定,制定封头的成形工艺,采用两步法成形:冷冲压预成形和热冲压终成形。成形过程的关键控制点包括原材料验收、划线下料、边缘准备、冷热冲压成形、恢复性能热处理等。成形后,对封头的形状尺寸、厚度、硬度及铁素体含量等进行检测,验证了成形工艺的有效性。在封头母材上进行拉伸、冲击、晶间腐蚀等试验,结果表明封头的力学性能和耐腐蚀性能得到了良好恢复。

不锈钢封头高精度等离子弧切割开孔工艺研究

压力容器封头开孔加工方式主要分为机械加工和热切割两大类,机械加工的特点是精度高、效率低;而热切割的特点则正相反。为研究得出一种兼具机械加工和热切割优点的方法,从热切割中的等离子弧切割入手,开发了一种便携式数控等离子弧切割设备和方法,提高了封头开孔质量、开孔尺寸精度及开孔效率。在某产品封头上进行试验验证后,结果表明该便携式数控等离子弧切割设备和方法可以成功解决不锈钢封头曲面上的热切割高精度开孔问题。

冷成形奥氏体不锈钢封头硬度和铁素体含量超标及异种钢焊接裂纹案例分析

冷成形奥氏体不锈钢封头硬度、铁素体含量超标,异种钢焊接裂纹是压力容器监造过程中遇到的比较典型的制造质量问题。本文结合监造设备案例,对质量问题产生的原因进行分析,提出了处理措施,为后续监造过程中预防、处理同类质量问题提供借鉴。

不锈钢平板型烘筒局部连接结构优化研究

以DN 800不锈钢平板型烘筒作为研究对象,采用有限元数值仿真技术,进行静应力强度分析和极限载荷研究。由于平板封头与筒体采用了未焊透的角焊缝结构,不符合GB/T 150.3—2011的相关规定;为此讨论了平板封头在不同形状的开槽结构对不锈钢平板型烘筒的结构强度和承载能力的影响。结果表明,当半圆形开槽结构半径R=3.5 mm时,结构强度最大,极限载荷最大,安全裕量最高。

特材管道接头焊接工艺优化及效果测试研究

试验采用全自动钨极氩弧焊(TIG)工艺和多层焊道焊接方式,对2205双相不锈钢管进行焊接,并研究焊接头性能。结果表明:焊缝组织中两相分布均匀,而热影响区组织中奥氏体较少,铁素体较多,但均符合应用要求;焊接头的抗拉强度超过母材标准强度620 MPa,延伸率超过母材标准延伸率25%,经180°弯曲试验后无裂纹萌生,焊接头拉伸、弯曲性能良好,焊接头各区域的硬度不超过硬度指标要求290 HV 10,硬度性能良好,焊接头焊缝的自腐蚀电流密度和自腐蚀电位分别为3.3248×10^(-8)A/cm^(2)、-165.5 mV,焊接头耐腐蚀性能良好。

炼油厂裂解装置冷换设备不锈钢封头开裂原因分析

某炼油厂裂解装置冷换设备不锈钢封头发生开裂,通过残余应力测试、渗透检测、测厚、硬度测定、化学成分分析、氢含量测定、拉伸试验、冲击试验、金相分析、断口分析、能谱分析和断裂韧性试验等方法对发生开裂的封头进行了综合分析。结果表明:造成封头开裂的主要原因是封头的直边段在制造成型过程中出现严重的材质脆化现象;投用前的封头存在陈旧性裂纹,在冷换设备运行过程中,在残余应力和工作载荷共同作用下,裂纹快速扩展,形成穿透性裂纹,使材料发生脆性断裂,最终导致封头发生泄漏。

一台奥氏体不锈钢制甲醇净化器封头开裂原因分析

以国内某大型炼化公司烯烃装置中某台甲醇净化器在检验过程中发现的裂纹缺陷为研究对象,通过运用裂纹宏观形貌分析、金属硬度测试、金相检验等技术手段,归纳总结了该设备封头区域裂纹产生的详细原因,同时提出了相应的改进方案及今后检验的注意事项。

304不锈钢法兰紧固双头螺柱开裂原因分析

某沿海分输站卧式分离器液位计9根304不锈钢法兰紧固双头螺柱发生了开裂失效。为了确定该批双头螺柱开裂原因,对其进行了裂纹宏观形貌分析、材料化学成分分析、裂纹形貌金相分析、断口形貌扫描电镜分析和断口表面成分能谱分析。结果表明,失效双头螺柱材料的碳元素含量较高,不符合GB/T 3098.6—2014标准的要求。失效双头螺柱材料的晶粒度为3.0~5.0级。失效双头螺柱中的裂纹为沿晶开裂裂纹,且主裂纹附近存在树枝状微裂纹。开裂裂纹表面含有可导致奥氏体不锈钢发生应力腐蚀开裂的氯元素。因此,失效双头螺柱开裂为氯离子导致的应力腐蚀开裂。建议沿海环境条件下应选用双相不锈钢或超纯铁素体不锈钢等材料的双头螺柱。

奥氏体不锈钢冷冲压标准椭圆形封头塑性变形预测方法研究

通过公式推导,明确国内外所规定的两类塑性变形预测方法的物理意义。对比标准椭圆形封头冷冲压成形试验结果,建立能够真实反映封头冷冲压成形过程的数值计算方法。基于该数值计算方法,研究封头塑性变形与公称直径Dn、名义厚度δn的关联性,建立基于这两个参数的封头塑性变形预测方法,并对比所建立的预测方法与现有方法得到的封头塑性变形结果的差异。得到如下结论:现有的两种预测方法得到的结果分别反映了封头经向的平均塑性变形和板料边缘环向压缩塑性变形平均值,两者都不能反映封头真实的塑性变形大小;建立的塑性变形预测方法更加准确、可靠,可用于预测封头的塑性变形。

BT303CuS易切削不锈钢轧件劈头的研究

对BT303CuS易切削不锈钢热轧过程中产生的轧件头部开裂原因进行了分析,发现轧件劈头与钢中硫化物的形态有关,利用热模拟实验研究了加热温度对轧件硫化物形态变化影响,在此基础上确定出最佳加热温度范围是1200～1280℃.同时采取了控制轧件头部冷却水、使用新型导卫及增设工序飞剪等一系列工艺措施,显著减少了轧制缺陷,中间废品率由5.67%下降到1.38%,使宝钢股份特钢事业部长型材生产线形成批量生产该钢的能力.

压力容器用304不锈钢封头直边段开裂失效分析

材质为304的不锈钢封头水压试验时直边段出现裂纹,通过无损检测、材质分析、金相检验等检测方法对失效部位裂纹的宏观形貌、显微组织、腐蚀产物等进行分析。结果表明:不锈钢封头暴露在富含氯、硫离子的环境中,在拉应力的共同作用下,发生应力腐蚀开裂,并提出了改进措施。

S30408碟形封头应变强化特性及极限载荷分析

利用磁性测量仪FMP30测量不同塑性应变量下S30408板状拉伸试件形变马氏体体积分数,确定形变马氏体体积分数与塑性应变的关系。测量某低温液体半挂车罐体内容器碟形封头上各区域的形变马氏体体积分数,并对马氏体体积分数沿经向的分布规律进行简化,据此推算封头各部位加工历史造成的塑性应变。根据封头各部位的塑性应变确定考虑加工历史时各部位材料的应力应变曲线,并通过非线性有限元计算确定结构的极限承载能力。与不考虑加工历史仅考虑真应力应变关系以及不考虑材料强化仅按弹性理想塑性材料计算的结果相比,得到以下结论:对于S30408碟形封头,考虑材料应变强化特征计算得到的垮塌载荷与极限载荷均明显高于按弹性理想塑性模型计算的结果。加工历史造成的应变强化对结构的垮塌载荷影响不大,但对按双切线法确定的极限载荷影响较大,可较明显地提高结构的极限载荷。

304不锈钢扁平头半空心厚壁铆钉翻铆缺陷分析

为了揭示304不锈钢扁平头半空心厚壁铆钉在翻铆过程中易出现压不到位、空心壁开裂和腰部镦粗等缺陷产生的原因,采用有限元、机理分析和实验的方法分析了半空心厚壁铆钉的制作及翻铆过程,获得了铆钉制作及翻铆时铆钉的应力场、硬度分布和显微组织。结果表明:翻铆时翻卷半径过小,材料在弯角内侧堆积,导致压不到位。铆钉空心壁在铆钉制作和翻铆过程中变形量最大,加工硬化最严重,且有部分马氏体相变,导致铆钉空心壁部分的伸长率大幅下降;翻铆时铆钉空心壁外翻直径过大,超过拉伸极限,则铆钉在硬度最高的空心壁处开裂。铆钉制作和翻铆时腰部变形量最小,硬度最低,当翻铆力大于其抗压缩失稳的能力时,则会在腰部发生镦粗。

形变马氏体对奥氏体不锈钢封头性能的影响

奥氏体不锈钢因其优异的性能,被广泛应用于石油化工特种设备领域。本文针对常见的形变马氏体致奥氏体不锈钢封头泄露这一失效现象,阐述形变马氏体的产生机理、影响因素以及其对封头性能的影响,并提出相应的预防措施,旨在为不锈钢封头的制造和安全稳定运行提供参考,以减少失效事故的发生。

亚稳态奥氏体不锈钢封头应力开裂分析

对低温条件下使用的亚稳态奥氏体封头在使用后不久产生的开裂原因进行了详细分析,指出了在内应力及复杂介质条件下采用亚稳态奥氏体不锈钢,其封头的成型工艺会直接影响产品质量,并提出了改进措施。

常温和高温下不锈钢圆柱头栓钉抗剪性能研究

不锈钢材料具有较强的耐候性、良好的表观性、优异的力学性能,近年来在建筑结构中应用越来越广,且不断地向组合结构延伸.栓钉连接件是组合梁的重要组成部分,是实现混凝土板与钢梁共同工作的关键组件.然而,针对常温下和高温下不锈钢圆柱头栓钉抗剪连接件的受力性能研究尚不够充分,尤其是高温下连接件的荷载-滑移曲线更为缺乏.因此,为探究不锈钢圆柱头栓钉抗剪连接件受力性能,基于国产奥氏体S30408不锈钢材料,首先对常温下不锈钢圆柱头栓钉抗剪性能开展推出试验,获取其破坏模式和荷载-滑移曲线.在此基础上,通过有限元软件ABAQUS,建立了圆柱头栓钉的精细化有限元分析模型,对其常温下和高温下抗剪性能开展了数值模拟分析,且通过已有试验结果验证了有限元模型的准确性.最后,基于已验证的有限元模型,采用相继热力耦合分析方法,对不锈钢圆柱头栓钉抗剪性能开展了抗火分析,揭示了其火灾下的破坏过程和破坏机理,获得了圆柱头栓钉连接件在不同温度条件下的荷载-滑移曲线,为后续不锈钢-混凝土组合梁抗火性能分析提供重要的依据.

双相不锈钢大型封头成形多目标优化设计

基于正交试验法应用有限元数值模拟对双相不锈钢大型封头成形的工艺参数进行了系统性的多目标优化研究,利用直观分析法和排队评分法获取了凸凹模间隙、凹模入口圆角半径、拉延筋高度、拉延筋形状、拉延筋位置对成形质量、减薄率、回弹量的影响主次,得到了最优工艺参数组合,并对优化结果进行了生产验证。结果表明:采用凸凹模间隙11 mm,凹模入口圆角半径40 mm,位置在中间高度为20 mm的矩形拉延筋得到的封头无起皱、鼓包等成形缺陷,且封头最小壁厚为9.33 mm,最大壁厚为11.19 mm,回弹量较小。生产实际与模拟结果基本一致。采用该组工艺参数能提高双相不锈钢封头的成形质量。

电子工业用冷镦不锈钢丝(ML0Cr18Ni9Cu3)磁性的研究

研究显象管支架紧固件用不锈钢冷镦丝弱磁材料的磁性测试方法 ,通过冲击电流法对奥氏体不锈钢ML0Cr18Ni9Cu3样品的测试 ,提出了测试内控指标 ,并对测试结果进行分析讨论。结果表明冲击电流法对弱磁材料的测试数据可靠 ,方法简便 ,能满足工程使用要求 。

铜—不锈钢摩擦焊过程的物理现象和接头形成机理探讨

本文采用中断试验方法,记录和观察了铜与不锈钢在摩擦焊接头形成过程中的物理现象.结果表明铜与不锈钢棒料的对接摩擦焊过程大致可分为初始摩擦的粘着;铜内摩擦、塑性环扩展;铜、不锈钢界面摩擦及不锈钢体内摩擦3个主要阶段.在接头形成过程中经历了两次摩擦面的转移.其内容对促进异种材料摩擦焊的接头形成机理研究有积极的作用.