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更新時間：2024.12.28
多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接工藝與殘余應(yīng)力分析

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多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接工藝與殘余應(yīng)力分析 摘 要 近年來，壓水式反應(yīng)堆和沸水堆帶有貫穿件的焊接結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)了應(yīng)力腐蝕裂紋，對 核電運行造成了潛在的安全隱患，這已經(jīng)引起了研究人員的重視。材料性能、腐蝕介質(zhì) 和應(yīng)力狀態(tài)是造成應(yīng)力腐蝕裂紋的三個主要因素，尤其是在焊縫區(qū)附近產(chǎn)生的焊接殘余 應(yīng)力較大，是導(dǎo)致焊接件中出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋的重要因素。采用數(shù)值模擬方法，對異種 金屬管板焊接結(jié)構(gòu)進行殘余應(yīng)力的預(yù)測與評價，對于核反應(yīng)堆中貫穿件的焊接具有重要 意義。 為了優(yōu)化大型多焊縫管板結(jié)構(gòu)的焊接工藝，本文利用焊接熱傳導(dǎo)、焊接熱彈塑性有 限元分析理論和 ANSYS 大型有限元分析軟件，以同種金屬管板結(jié)構(gòu)焊接溫度場和殘余 應(yīng)力場的數(shù)值模擬為基礎(chǔ)，提出了適用于有 T 型材的多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力場數(shù) 值模擬的有限元模型和熱源加載方式、多層焊道的填充等計算方法，并分析了坡口角度、 焊接順序和焊縫相交處堆焊對焊接殘余應(yīng)力的

螺旋焊縫管道的開裂原因

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采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜儀、維氏硬度儀及金相觀察等分析手段,對開裂螺旋焊縫管進行取樣分析,利用沖擊試驗測試了管道母材的抗開裂能力。結(jié)果表明:該管道焊縫存在明顯缺陷,缺陷類型包括存在于焊縫中的焊縫金屬裂紋和夾雜,存在于熱影響區(qū)中的焊趾裂紋和焊接裂紋,同時在熱影響區(qū)及母材中存在夾雜。在高外載作用下,由于焊縫區(qū)硬度高于熱影響區(qū)及母材的硬度,使得焊趾裂紋先于焊縫金屬裂紋向熱影響區(qū)擴展。熱影響區(qū)中沿軋制方向排列的層狀夾雜的存在促進了裂紋的擴展,形成層狀撕裂,最終導(dǎo)致管道沿熱影響區(qū)開裂直至母材。

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