压力容器焊接应力的消除

合集下载

压力容器焊后消除应力热处理(2009年8月13日)

�
�
2.哪些压力容器及主要受压元件需焊后消除应力热处理？哪些压力容器及主要受压元件需焊后消除应力热处理？笔者认为：应按照GB150 10.4.1款和GB151 6.4、6.8 款（指拼接管板、管箱和浮头盖）判定。凡符合GB150 10.4.1款和GB151 6.4、6.8款规定的压力容器及主要受压元件均应进行焊后消除应力热处理。
果好，因此在条件具备的情况下，应优先选用炉内整体热处理方法。
� 对于球形储罐和大型压力容器可採
取使用现场整体消除应力热处理方法。 � 由于焊后局部消除应力热处理的效果较炉内整体消除应力热处理差，因而《容规》和标准对局部消除应力热处理方法的应用作出了较为明确的限制。目前局部消除应力热处理只限应用于B、C、D类焊接接头以及球形封头与园筒连接的A类焊接接头。
�
� GB/T9452－2003“热处理炉有效加热区
测定方法”等安全技术规范和标准之中。因而在使用过程中出现了理解上的不一致和偏差。为了满足钢制压力容器焊后消除应力热处理的要求，保证钢制压力容器的安全质量，本文将重点讨论钢制压力容器焊后消除应力热处理中常见的一些问题，并就此提出笔者的认识和看法。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵபைடு நூலகம்
≤2 ≤4 ≤5 ≤6 ≤8 ≤10
（1）允许用修改量程的方法提高分辨力。
�
�
JB/T10175规定：热处理炉的每个加热区至少有两支热电偶，一支接记录仪表，另一支接控温仪表，安放在有效加热区内，其中一个仪表应具有报警功能。每台热处理炉必须定期检测有效加热区，检测周期见表3，检测方法按GB/T9452 的规定，其保温精度应符合表2要求。应在明显位置悬挂带有有效加热区示意图的检验合格证。热处理炉只能在有效加热区检验合格证规定的有效期内使用。

压力容器焊接缺陷分析与防治措施

压力容器焊接缺陷分析与防治措施1.焊接接头裂纹：焊接接头裂纹是最常见的焊接缺陷之一、裂纹通常会在焊接后出现，局部会有明显的变形。

裂纹的形成原因可能是焊接材料的质量不好，焊接接头的几何形状不合适，焊接过程中的应力集中或温度变化等。

2.焊缝气孔：焊缝气孔是由于焊接过程中产生的气体未能完全排出而形成的。

气孔的存在会导致焊缝的强度降低，容易造成渗漏，进而导致压力容器的失效。

3.焊接结构变形：在压力容器的焊接过程中，由于焊接过程中产生的热量，容易导致焊接结构的变形。

焊接结构的变形会导致内部应力集中，从而引发裂纹和其他缺陷。

针对压力容器焊接缺陷，可以采取以下防治措施：1.选择合适的焊接材料和焊接工艺：选择合适的焊接材料和焊接工艺非常重要。

应根据压力容器的使用环境和材料特性选择合适的焊接材料，确保其具有良好的焊接性能。

同时，采用适当的焊接工艺和参数，控制焊接过程中的温度和应力分布，降低焊接缺陷的产生风险。

2.严格控制焊接质量：在焊接过程中，要严格按照相关的焊接规范和标准进行操作。

采用合适的检测方法和设备，对焊接接头进行检测和评估，及时发现和修复缺陷，确保焊接质量。

3.合理设计焊接结构：在压力容器的设计中，应合理考虑焊接结构的几何形状和焊接方式。

避免焊接接头的集中应力和变形，尽量减少焊接缺陷的发生。

4.加强人员培训和质量管理：培训焊接操作人员的技能和意识，提高其对焊接质量的认识和重视程度。

加强质量管理，建立完善的质量控制体系，确保焊接质量的可靠性。

总之，压力容器焊接缺陷的分析和防治是确保压力容器安全性的重要环节。

通过合适的焊接材料和工艺选择、严格控制焊接质量、合理设计焊接结构以及加强人员培训和质量管理等措施，可以有效减少焊接缺陷的发生风险，提高压力容器的耐压能力和安全性。

浅谈焊接残余应力控制措施及消除方法

浅谈焊接残余应力控制措施及消除方法摘要：文章主要阐述了焊接结构在焊接过程中产生的残余应力及应力的消除方法，主要说了焊接残余应力的分布、焊接残余应力施工中的控制、焊后消除焊接应力的方法。

关键词：焊接残余应力控制措施消除方法前言随着焊接技术的迅速发展，在短短的几十年中焊接已是工业技术中的重要方法之一。

如建筑钢结构、压力容器、船舶、车辆等中几乎全部用焊接代替了铆接。

部分过去一直用整铸整锻方法生产的大型毛坯也改成了焊接结构，焊接技术不仅大大减化了生产工艺，而且还降低了很多成本。

但是实际焊接中也存在不少问题，如焊接的内应力、焊接结构的变形、焊接结构的脆性断裂、焊接结构的疲劳强度等都直接影响着焊接的质量。

本文就对焊接残余应力进行具体分析。

一、焊接残余应力的分布在厚度不大（δ<15-20mm）的常规焊接结构中，残余应力基本上是双轴向的，厚度方向上的应力很小。

只有的大厚度的焊接结构中，厚度方向的应力才比较大。

焊接应力分别有焊缝方向的纵向应力、垂直焊缝方向的横向应力和厚度方向的应力。

二、焊接残余应力施工中的控制在焊接过程中采用一些简单的工艺措施往往可以调节内应力，降低残余内应力的峰值，避免在大面积内产生较大的拉应力，并使内应力分布更为合理。

这些措施不但可以降低残余应力，而且也可以降低焊接过程中的内应力。

因此有利于消除焊接裂纹。

现在把这些措施分述于后：1、采用合理的焊接顺序和方向尽量使焊缝能自由收缩，先焊收缩量比较大的焊缝。

如带盖板的双工字钢构件，应先焊盖板的对接焊缝，后焊盖板和工字钢之间的角焊缝，使对接焊缝能自由收缩，从而减少内应力。

先焊工作时受力较大的焊缝，如在工地焊接梁的接头时，应先留出一段翼缘角焊缝最后焊接，先焊受力最大的翼缘对接焊缝，然后焊接腹板对接焊缝，最后再焊接翼缘角焊缝。

这样的焊接次序可以使受力较大的翼缘焊缝预先承受压应力，而腹板则为拉应力。

翼缘角焊缝留在最后焊接，则可使腹板有一定的收缩余地，同时也可以在焊接翼缘板对接焊缝时采取反变形措施，防止产生角变形。

压力容器焊接、检测、热处理技术要求

六、标准中对无损检测的要求
• 2.2、进行局部射线或超声检测的条件：除需100%检测的容器，可进行局部检测。局部检测实际上是逐台抽检，目的在于保证产品基本质量的前提下，节约费用。局部检测的最小范围，不得少于各条焊接接头长度的20%，且不小于250mm；低温容器不得少于各条焊接接头长度的50%，且不小于250mm。 • 2.3、允许局部检测的产品中应100%检测的部位： • 2.3.1、先拼板后成形的凸形封头，在封头成形后进行100%检测； • 2.3.2、以开孔中心为圆心，以1.5倍开孔直径为半径画圆，该圆中包含的Ａ、Ｂ类焊缝进行100%检测； • 2.3.3、被补强圈、支座垫板、内件覆盖的A、Ｂ类焊缝； • 2.3.4、嵌入式接管与筒体封头对接连接的焊接接头；公称直径不小于250mm的接管与长颈法兰、接管与接管焊缝。
四、压力容器焊接设计
• 1、焊接方法选用：质量可靠、生产效率高、成本低； • 2、焊接材料选用：焊缝金属力学性能应高于或等于相应母材标准规定值下限；依据JB/T4709选用； • 3、焊接坡口设计： GB/T985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》 GB/T986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》 HG20583-98《钢制化工容器结构设计规定》 GB150、GB151、封头、管法兰、容器法兰、吊耳、容器支座等标准规定的焊接坡口；
压力容器焊接技术要求
概述
• 1、焊接是压力容器制造的重要工序，焊接质量在很大程度上决定了压力容器的制造质量； • 2、影响焊接质量包含诸多方面内容：焊接接头尺寸偏差、焊缝外观、焊接缺陷、焊接应力与变形、以及焊接接头的使用性能等； • 3、容器产品的设计是获得性能优良的焊接接头的基础：焊接母材的、焊接坡口形式、焊接位置、焊材、无损检测、焊后热处理等的选择，直接关系到焊接质量。

减少焊接应力和焊接变形的方法

减少焊接应力和焊接变形的方法1采用适当的焊接程序;如分段焊、分层焊；2尽可能采用对称焊缝;使其变形相反而抵消；3施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形；4对于小构件焊前预热、焊后回火;然后慢慢冷却;以消除焊接应力..合理的焊缝设计1避免焊缝集中、三向交叉焊缝；2焊缝尺寸不宜太大；3焊缝尽可能对称布置;连接过渡平滑;避免应力集中现象；4避免仰焊..空冷氩弧焊枪的设计与制造通过对目前普遍使用的水冷氩弧焊枪结构的分析研究;在此基础上加以改进;自行设计、制造出了一种简单、方便、可用于无水冷场合作业的空冷氩弧焊枪..工艺试验表明;该焊枪性能稳定;用此焊枪焊出的焊缝成形良好;符合预期的设想..关键词空冷氩弧焊枪设计1.前言氩弧焊是利用氩气作保护气体的气体保护电弧焊..焊接时电弧在电极与焊件之间燃烧;氩气使金属熔池、熔滴及钨极端头与空气隔绝..它是利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材及填充金属的一种焊接方法..焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出;在电弧周围形成气体层层流状态隔绝气体起到保护作用;从而获得优质的焊缝..作为氩弧焊机重要组成部分之一的氩弧焊枪;其作用是夹持钨极、传异焊接电流和输送保护气..焊枪按冷却方式的不同;可分为水冷式和气冷式两种..目前在教学、科研和实际生产中使用较多的是水冷式焊枪..此类焊枪带有一个进水管和一个出水管;焊接时通水;通过水的循环将热量带走;从而使焊枪的温度降低而起到冷却作用..水冷式焊枪通常要将焊接电缆装入通水管中作成水冷电缆;只有这样;才有可能提高施焊时的电流密度;减轻电缆重量;但却因此增加了制造上的困难;成本因此大大提高..更有甚者;有些场合无冷却水;这就给焊接施工人员提出了难题..为了弥补现有水冷焊枪上述这些方面的不足;我们自行设计并制造出了一种空冷氩弧焊枪;这种焊枪的主要特点是无需冷却水;结构简单;能很方便地应用于现场安装;以及无氩弧焊机的情况下使用..因为;采用我们设计制造的焊枪只须一台常规直流弧焊机;再配以供气系统;即可进行焊接操作;大大降低了对设备的要求;由此降低了成本..目前;市场上一套氩弧焊设备所需的费用达万余元;而一台普通的直流焊机的价格仅为其一半左右;单从这一点上说;其市场前景看好;如推广使用;将会带来很大的经济效益..2.焊枪的设计为使设计的焊枪尽可能满足要求;在设计过程中;我们主要从结构及材料选择两方面进行综合考虑..设计出的空冷氩弧焊枪结构示意图如图1所示：图1 空冷氩弧焊枪结构示意图1.压紧盖2.电极夹头3.主体4.喷嘴5.手柄6.气阀7.导气管8.电极接头该焊枪主要由主体、压紧盖、电极夹头、喷嘴、手柄等几部分组成..为了降低制造成本和减少加工上的困难;喷嘴采用市场上购买的现成品与目前氩弧焊枪通用..设计时为了提高保护效果;原则上应使喷嘴上部即主体内有较大的空间作缓冲室;以降低气流的初速..选用的喷嘴其下部断面不变的圆柱形通道越长、近壁层流层越厚;保护效果越佳；通道直径越大;保护范围越宽..基于此考虑;在主体下部应开有12个均匀分布的直径为φ1mm的小孔;如图2所示..为了电极夹头能可靠夹紧钨极;并对准中心;电极夹头下端均匀地开有三条宽为1mm的铣刀槽;如图3所示..图2 a主体下部的12个φ1mm的小孔分布b电极夹头下端的三条铣刀槽图3 工艺试验试板及接头形式;a堆焊;b对接此外;为使焊枪能与多种直径的钨极配合使用;使其工作范围扩大;可根据需要;电极夹头下端的直径可设计成φ2、3、4、5mm等多种规格..压紧盖的长轴可设计成短、中、长三种规格;以节约使用贵重的钨电极..最后;按此设计方案;我们成功地制造出了所需的空冷氩弧焊枪实物图略..3.焊枪的使用与维护1本焊枪可与各种直流焊机如硅整流弧焊机等配套使用..焊接时宜采用直流正极性接法焊枪接负;工件接正..电流工作范围大致为30—250A左右;电流大小的调节与直流焊机的电流调节相同..氩气由氩气瓶流出;中间通过减压器、流量计;最后通入到焊枪..2根据实际焊接时所需要的焊接电流大小;选定电极夹头及钨极直径;钨极伸出喷嘴的尺寸与常规施焊时大致相同..3直流焊机和焊枪本身都不具备引弧系统;焊接前应事先准备好一块尺寸合适的引弧板材料为紫铜;待电弧引燃;并稳定燃烧后;再移向所需施焊的结构上焊接..4由于焊接时采用接触式引弧;在一定程度上易造成钨极损耗加快;所以应经常注意钨极的磨损情况;特别注意被焊工件上是否夹钨;以免产品中产生缺陷..5经常注意绝缘情况;避免触电等事故..6使用一段时间后;应检查保护气体的流畅性;以防止气流不畅、漏气等情况发生..4.工艺试验本文最后还进行了有关的工艺试验..具体是在1Cr18Ni9Ti不锈钢上分别进行了堆焊及试板对接试验..试样尺寸规格如下图所示图4;试样厚度为δ=1.5mm..实验是在ZXG-250型硅整流弧焊机上进行..为准确测定焊接时的工艺规范参数;我们在焊接回路中连上了电流表和电压表..焊接时记下的规范参数值如表1..表1 试板焊接规范参数值观察表明;焊接过程中电弧稳定;电流、电压的波动非常小;气体保护效果好;焊缝成形美观;焊接接头质量良好;该焊枪可在实际生产中推广使用..焊接切割支持系统切割工艺包括热切割方法种类及特性描述、气割工艺各种金属切割特性参数；氧乙炔切割参数；氧丙烷切割参数；焊割炬参数、电弧切割工艺碳弧气刨用碳棒的型号和规格、碳弧气刨工艺参数、水下切割工艺参数、等离子弧切割工艺等离子切割参数、等离子弧切割工艺参数等、激光切割工艺各种材料CO2激光器切割性、切割用激光器种类和主要技术参数、激光切割不同材料的切割条件..该软件系统为焊接技术人员提供了大量的数据和知识;为焊接技术人员的实际设计生产提供了极大的帮助..软件的查询界面清晰明了;对于技术人员来说;使用软件就象浏览网站一般简单、方便..该软件有单机版和网络版两种形式;单机版满足技术人员个人使用之目的;而基于WEB的网络版形式;则充分提高了企业资源共享程度;使技术人员能够在局域网内共享该软件的各种功能;只需在服务器安装该软件;每个技术人员均可利用浏览器进行浏览和使用;安装维护方便..焊接切割支持系统切割工艺包括热切割方法种类及特性描述、气割工艺各种金属切割特性参数；氧乙炔切割参数；氧丙烷切割参数；焊割炬参数、电弧切割工艺碳弧气刨用碳棒的型号和规格、碳弧气刨工艺参数、水下切割工艺参数、等离子弧切割工艺等离子切割参数、等离子弧切割工艺参数等、激光切割工艺各种材料CO2激光器切割性、切割用激光器种类和主要技术参数、激光切割不同材料的切割条件..该软件系统为焊接技术人员提供了大量的数据和知识;为焊接技术人员的实际设计生产提供了极大的帮助..软件的查询界面清晰明了;对于技术人员来说;使用软件就象浏览网站一般简单、方便..该软件有单机版和网络版两种形式;单机版满足技术人员个人使用之目的;而基于WEB的网络版形式;则充分提高了企业资源共享程度;使技术人员能够在局域网内共享该软件的各种功能;只需在服务器安装该软件;每个技术人员均可利用浏览器进行浏览和使用;安装维护方便..浅谈焊接安全操作随着生产的发展;焊接技术的应用愈来愈广泛..与此同时;伴随着各种各样的不安全、不卫生因素的出现;焊接工作也严重地威胁着焊工及其它生产人员的安全与健康..其主要危害如下：1、焊接切割工作过程中需要与易燃易爆气体、压力容器和电机电器接触；2、焊接过程会产生有毒气体、有害粉尘、弧光辐射、噪声和射线等..上述危害因素在一定条件下可能引起爆炸、火灾、烫伤、中毒、电光性眼炎和皮肤病等职业病症..此外还可能危及设备、厂房和周围人员安全;给国家和企业带来不应有的损失..许多重大、特大事故是由于焊接切割作业人员违章操作造成..本文论述了日常较广泛应用的气焊、焊条电弧焊的特点、危害及安全操作..气焊1、特点及危害气焊具有设备简单、操作方便、使用灵活、实用性强等特点..因此;在各工业部门的制造和维修中应用比较广泛..但此过程需利用可燃气体C2H2、液化石油气和H2等、助燃气体O2及高压气瓶氧气瓶、乙炔瓶等..如果焊接设备和安全装置有故障;或者操作人员作业时违反安全操作规程;都可能引起爆炸和火灾等事故..2、使用安全要求1、工业用乙炔中常含有磷化氢PH3、硫化氢H2S等杂质;这些杂质不但容易引起爆炸;而且焊接时;其中的硫和磷可能转移到焊缝金属中;使焊缝的机械性能发生改变;冷脆、热裂倾向增加;焊缝质量难以保证..因此按容积计算;要求乙炔中PH3的含量不得超过0.2%；H2S的含量应小于0.1%..2、气瓶在保管和使用过程中;避免日光曝晒;远离明火和热辐射..3、焊接过程中;放气速度不应太快;避免气体流经阀门时产生静电火花..4、乙炔瓶应垂直立放;严禁卧放..5、气瓶应根据国家气瓶安全监察规程要求进行定期技术检验;严禁超期使用..6、操作人员应接受安全技术培训持证上岗..7、焊炬在使用前必须进行检查;包括射吸情况、橡皮管与接头连接情况、是否漏气、气体各通路是否洁净等;检查正常后方可进行点火操作..使用过程中;防止发生回火;一旦发生回火应迅速关闭乙炔调节阀;同时关闭氧气调节阀..焊条电弧焊1、特点及危害焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法;其重要原因是电弧能有效而简便地把电能转换成焊接过程所需要的热和机械能..同时焊条电弧焊用手工操纵焊条进行焊接;可以进行全位置焊接；焊接设备轻便、搬运灵活;适用于各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接..但由于其特殊性会存在以下不安全因素：1、电弧弧柱中心温度高达6000～8000℃;焊条、焊件和药皮在高温作用下;发生蒸发、凝结和气体;产生大量烟尘；2、电弧周围空气在弧光强烈辐射作用下;会产生臭氧、氮氧化物等有毒气体；3、飞溅、电焊机线路故障或燃料容器管道补焊防爆措施不当;会引起爆炸和火灾事故..4、焊接设备空载电压高于人体所能承受的安全电压;易发生触电事故..2、使用安全要求1、电焊机必须有独立的专用电源开关;禁止多台焊机共用一个电源开关；2、电焊机防止碰撞、受潮或剧烈振动；3、电焊机外露的带电部分应有完好的防护装置;不带电的外壳应接地;严禁超负荷使用；4、焊接电缆外皮完整、绝缘良好、应使用整根导线；5、电焊钳必须有良好的绝缘性、隔热能力;严禁将过热的焊钳浸在水中冷却后立即使用；6、焊接作业时;场所应有通风除尘设施;可燃、易爆物质距作业点火源应不小于10m；7、焊接作业人员应穿戴好劳动保护用品;加强自身的防护;保证自身安全..结论综上所述;由于焊接过程存在潜在的危险;为此对从事该作业人员应严格要求;必须对其进行相应的、专门的安全技术理论学习和实际操作训练;提高此类作业人员的安全技术素质;并经考核合格取得安全技术操作证后方准独立作业；同时通过培训使他们了解焊接生产特点、焊接操作基本原理及焊接工艺、工具的安全使用；严格执行安全规程和实施防护措施;保证安全生产;避免发生事故..硬面堆焊技术在各个领域的应用硬面堆焊就是对耐磨部件表面硬化处理的过程..采用高硬度的药芯焊丝和WD-BX1型专业明弧平焊焊接设备进行表面堆焊;从而使耐磨部件表面形成比母材材质更耐磨的高铬复合碳化物;并能够使该高铬碳化物与母材很好的结合成一个整体..采用这种技术会节约采购成本的50%以上;有效生产使用时间是原新品的2倍以上..例如：企业购置新品进行生产活动;在耐磨件磨损到最佳生产效率以下时磨损量约占新品总重量的一小部分;企业就会报废该部件重新购置;那么余下的大部分报废处理不经济;增加采购费用;加重企业经济负担..因为采用硬面堆焊技术可以降低采购费用;又能延长耐磨部件的使用寿命;在各个行业得到了广泛的关注与应用..下面就各个行业的实际情况;介绍硬面堆焊技术的应用..1、钢铁行业硬面堆焊技术的应用钢铁厂的耐磨部件工作环境非常恶劣..生产过程中温度高;冷热循环频繁;使耐磨设备加速磨损;增加钢铁厂的维修成本及工作人员的劳动强度..例如钢铁厂中的连铸辊是连轧机的主体;在生产过程中;连铸辊通过产生挤压力来使钢坯成型..此种工作原理使连铸辊受到钢坯的高温及反作用力的影响;就会使连铸辊的表面产生非疲劳性裂纹;可以直观看清;甚至成片状脱落..给生产运行带来极大的不便;影响生产效率;甚至造成停产..很多钢铁厂深知;购买新品交货工期长;而且生产成本也提高了一半以上..以连轧机中的一个连铸辊为例;当该辊磨损到最佳生产率以下时;实际消耗不足整体辊子的1/10;那么9/10的铸辊报废处理不经济..所以钢铁厂大都采用硬面堆焊技术;在报废的辊子表面堆焊硬面合金;直到堆到辊子原表面尺寸..这样;一来可以降低生产成本的一半以上;二来缩短恢复生产的时间;另外;过钢量增长8~10倍;经济合理..2、水泥生产企业硬面堆焊技术的应用目前新型干法生产线在我国蓬勃发展;立式磨机以它的低能耗被广泛应用到水泥生产线中..例如：生料粉磨、熟料粉磨、煤粉粉磨以及矿渣粉磨..立式磨机通常称为立磨因此成为相关企业关注的热点;从而也应运而生很多服务项目..立式磨机的磨辊辊套及磨盘衬瓦的硬面堆焊工程服务就是其中一项..提高磨辊辊套及磨盘衬瓦的耐磨性;已经成为应用立磨水泥生产企业的硬性指标..因为立式磨机是水泥生产企业的重要生产设备之一..但磨辊辊套及磨盘衬瓦的磨损是主观存在的;磨损到一定程度;耐磨部件因表面缺失、变形;使部件间隙加大;不能进行很好的研磨;从而降低生产效率;提高生产能耗;甚至不能进行生产..根据目前水泥市场的可观利润;停产一天将会对大型水泥生产企业造成至少几十万的纯利润损失..尽快提高生产效率;或尽快恢复生产是迫在眉捷的..因为采用更换新品的维修方式;需要大量采购费用;而且供货周期比较长;若在水泥生产企业非计划性的维修中;显得远水解不了近渴..所以“救急性服务——硬面堆焊”是广大应用立式磨水泥业主的理想选择..水泥生产企业的耐磨件硬面堆焊;服务形式可以多样化;即可以拆下来运到堆焊修复工厂去进行堆焊修复;也可以在不解体磨机的情况下进行磨内补焊..以水泥生产企业的生料磨为例：由于国内的水泥生产线趋于大吨位化;所以立式磨的外形尺寸也会相应加大;以迎合生产量..磨盘外径尺寸大部分不小于3米..由于磨内空间大;WD-BX1型便携式焊接设备轻而易举的就可以架设进磨内;也可多台架设..进行磨辊辊套及磨盘衬瓦的硬面堆焊..从而节约了大量拆卸费用;减轻工人劳动强度;缩短了检修工期..尤其是在水泥生产企业没有备件的情况下;这种在磨内进行堆焊的技术更是水泥业主的最宠;对比新备品;费用低、工期短、耐磨寿命可提高2倍以上..是水泥生产企业的经济首选..国产或进口的立式磨机;在国内应用颇多..立磨辊套及衬瓦的母材材质大体有以下几种：高铬铸铁、镍铬合金等;这些材料都适合表面堆焊;但必须选用专业焊接设备及专用焊材..分析立磨耐磨件的磨损原因;有原料进料时;对设备的冲击;以及在磨辊与磨盘接触边缘与物料产生的剪切力;加上磨机在粉磨物料时受到的反作用力;使耐磨件表面沟壑与凸棱交替变换;使耐磨件表面尺寸变小;增加间隙;影响生产效率..采用沈阳威德焊接的堆焊技术;可以堆焊分体式部件、平面部件、锥形部件..如锥形磨辊磨损严重;并且在大头已经磨平的情况下;采用沈阳威德焊接的专业技术进行过渡耐磨层;防止母材与耐磨层结合不紧密;在运行中使耐磨层脱落..在磨内进行堆焊技术经济、轻松、合理;已被广泛应用..3、电厂硬面堆焊技术的应用火力发电是国内电力行业的佼佼者;也是由于中国煤资源分布广泛的结果..火力发电大都燃烧煤粉褂昧⑹侥ソ蟹勰ッ悍邸Ｓ捎诿褐实挠跋欤粤⒛サ某寤饕蚕嗟毖现亍Ｄッ夯诵惺保饕墙嚎榧昂罅吭又实拿焊墒蟹勰ゼ费埂３な奔湓诵校ス醯谋砻婊岢鱿止盗圩茨ニ穑ヅ瘫砻婊嵩谟肽ス踅哟ッ娉鱿挚泶笤~11公分的环形沟槽;使磨煤机工作效率越来越低;加大能耗..此时采用硬面堆焊技术;对磨辊及磨盘表面进行堆焊;使耐磨件表面形成耐磨层;各种性能指标均优于新铸造品;这也是由于铸造工艺本身决定的..其实硬面堆焊技术应用领域非常广泛;如矿山、食品、铸造等等……由于贵网络杂志篇幅宝贵;故以上所列举的行业非常有限;有机会再做交流..陶瓷的焊接随着科学技术的发展;陶瓷的组成、性能、制造工艺和应用领域已发生了根本性的变化;从传统的生活用陶瓷发展成为具有特殊性能的功能陶瓷和高性能的工程陶瓷;在现代社会中发挥了重要的作用..由于陶瓷的脆性很大;不宜做成复杂的和承受冲击载荷的零件..因此;必须采取连接技术来制造复杂的陶瓷件以及陶瓷和金属的复合件..这就涉及到陶瓷与陶瓷以及陶瓷与金属的焊接问题..不论陶瓷与金属焊接;还是用金属填充材料焊接陶瓷与陶瓷时都存在陶瓷/金属界面的结合问题..由于陶瓷与金属在电子结对、晶体结构、力学性能、热物理性能以及化学性能等方面存在明显的差别;因此要实现陶瓷/金属界面的冶金结合是非常困难的;用常规的焊接材料和工艺几乎无法获得可靠的连接;现有的较成功的焊接方法都是在陶瓷不熔化的条件下进行的;如固相扩散焊和钎焊较适合于陶瓷的焊接;并且得到了应用..目前陶瓷焊接研究的主要问题为：1为充分发挥陶瓷耐高温的特性;必须解决接头的高温性能..2大面积和复杂零件的焊接时;陶瓷前开裂和低应力破坏是一个严重问题;必须进步研究降低内应力的办法..3目前的陶瓷焊接主要都在真空中进行;效率低、成本高;必须研究非真空的高效低成本焊接方法..减少焊接应力和焊接变形的方法1采用适当的焊接程序;如分段焊、分层焊；2尽可能采用对称焊缝;使其变形相反而抵消；3施焊前使结构有一个和焊接变形相反的预变形；4对于小构件焊前预热、焊后回火;然后慢慢冷却;以消除焊接应力..合理的焊缝设计1避免焊缝集中、三向交叉焊缝；2焊缝尺寸不宜太大；3焊缝尽可能对称布置;连接过渡平滑;避免应力集中现象；4避免仰焊..焊接应力和焊接变形对构件有哪些危害焊接应力产生的主要原因;有以下三个方面：1热应力..焊接过程对被焊工件来说;是局部的不均匀加热过程和不均匀冷却过程..这种不均匀冷热过程;会使工件中产生热应力..2拘束应力..由于构件本身或外加的刚性拘束作用;使焊接时热膨胀不畅;引起构件产生拘束应力..3相变应力：焊接时;接头区域产生不均匀组织转变而引起的应力..由厂焊接应力的存在;使接头区产生不均匀的塑性变形;称为焊接变形..残留在焊接构件中的焊接应力又称为焊接残余应力会降低接头区实际承受载荷的能力..特别是当构件承受动载疲劳载荷时;有可能发生低应力破坏..对于厚壁结构的焊接接头、立体交叉焊缝的焊接区或存在焊接缺陷的区域;由于焊接残余应力;使材料的塑性变形能力下降;会造成构件发生脆性破裂..焊接残余应力在一定条件下会引起裂纹;有时导致产品返修或报废..如果在工作温度下材料的塑性较差;由于焊接拉伸应力的存在;会降低结构的强度;缩短使用寿命..通常;焊件的焊接残余变形和残余应力是同时存在的;有时焊接残余变形的危害比残余应力的危害还要大..焊接残余变形使焊件或部件的尺寸改变;降低装配质量;甚至使产品直接报废..矫正变形是一件费时的事;会增加制造成本;降低焊接接头的性能..另外;由于角变形、弯曲变形和扭曲变形使构件承受载荷时产生附加应力;因而会降低构件的实际承载能力;导致发生断事故..焊接修复中对较薄工件的焊接在焊接修复中;施焊的工件除材质不同外;由于工件的厚度不等;给焊接修复工作带来一定的困难..尤其是在焊接设备不具备的情况下;只能采用手工电弧焊进行焊接修复时;需要注意以下几方面的事项..通常将厚度不大于2.0 mm的工件板材称之为薄板;而薄板工件焊接的主要困难是容易烧穿、焊接变形大、焊接成形不美观;因此在薄板工件的焊接中;要尽量避免对接焊缝..在有条件的情况下;可采用卷边焊接或搭接;可防止工件的烧穿和焊接变形..但在焊接修复中条件不允许的情况下;对薄板工件在对接焊接时;应注意以下几点的要求:一、工件组装上的要求1、首先清理焊缝两侧;露出原金属光泽..2、装配间隙要小于0.5 mm;总之间隙越小越利于施焊;切忌错边..3、定位固定焊时;呈点状焊接点固;焊点间距应在50～80 mm左右;以防变形和错边..二、焊接工艺参数的要求1、选用小直径的焊条φ2.0 mm～φ2.5 mm进行施焊为宜..2、可参照焊条说明书选择小一些的焊接电流..但要适当地提高焊接速度;以获得较小的熔池和较浅的熔深..。

压力容器的制造工艺与质量控制措施

压力容器的制造工艺与质量控制措施压力容器是一种用于存储和输送气体或液体的设备，常见于工业领域。

由于其运行时所受到的压力较大，因此在制造过程中需要严格控制质量，以确保其安全和可靠的使用。

下面将介绍压力容器的制造工艺和质量控制措施。

1.压力容器的制造工艺（1）材料选择：压力容器的材料通常为高强度合金钢，如16MnR、20R、15CrMoR等。

在选择材料时要考虑其耐压性能、抗蚀性能等特性。

（2）焊接工艺：压力容器通常是由焊接工艺连接各个部件，因此焊接过程的质量控制非常重要。

常见的焊接工艺包括手工电弧焊、气体保护焊、氩弧焊等。

焊接前，需要对焊缝进行准备，如坡口加工、偏口加工等。

（3）热处理：压力容器在焊接后需要进行热处理，以消除焊接过程中产生的应力，并提高材料的力学性能。

常见的热处理方法包括回火、正火和淬火等。

（4）表面处理：为提高压力容器的耐腐蚀性能，常常对其进行表面处理，如喷涂防腐涂层、镀锌等。

（5）检测和验收：压力容器在制造过程中需要经过多种检测，确保其质量符合标准要求。

常见的检测方法包括X射线检测、超声波检测、磁粉检测等。

验收时需要检查容器的强度、密封性等性能，以及相关的技术文件和合格证书。

（1）材料质量控制：从材料的选择和供应商的评估开始，需要对材料进行严格的质量检测，确保材料的性能符合要求。

（2）焊接质量控制：焊接是压力容器制造中的重要环节，焊接质量的好坏直接影响到容器的安全性能。

在焊接过程中，需要对焊工进行培训和资格认证，同时进行焊接过程的监控和记录。

（3）热处理质量控制：热处理对于焊接后的压力容器至关重要，需要确保热处理过程的温度和时间控制准确，以保证材料的力学性能和结构稳定性。

（4）非破坏性检测：通过使用X射线检测、超声波检测、磁粉检测等方法对焊缝和材料进行检测，发现潜在的缺陷并做出相应的处理。

（5）严格按照标准进行制造：压力容器的制造需要遵守相关的标准和规范，如GB150《钢制压力容器》等，确保产品的质量和安全性能。

压力容器如何进行热处理

二、焊后热处理（简称PWHT）的目的：
1.松弛焊接参与应力
2.稳定结构的形状和尺寸，减少畸变。
3.改善母材、焊接区的性能，包括a.提高焊缝金属的塑性。b.降低热影响区硬度。c.提高断裂韧性。d.改善疲劳强度。e.恢复或提高冷成型中降低的屈服强度。
4.提高抗应力腐蚀的能力。
5.进一步释放焊缝金属中的有害气体，尤其是氢，防止延迟裂纹的发生。
对于焊缝中吸收的氢比较有效的消除方法就是进行焊后热处理它既可以达到松弛和缓和焊接残余应力改善因焊接而被硬化及脆化的焊接热影响区提高焊缝金属的延性和断裂韧性也可以使焊接区及附近的氢等有害气体扩散逸出
压力容器如何进行热处理
一、压力容器在制造过程中，将带来以下问题：由于过量的冷卷、冷矫形等冷加工引起的冷作硬化。由于焊接引起的焊缝区组织和性能的变化。由于焊接产生残余应力以及由此而导致的应力腐蚀裂纹的产生和发展。压力容器焊接时，当母材相邻区域产生一温差大于100度的急剧温度梯度时，在铁素体钢或相当的其他材料中引起不均匀的塑性应变，而在随后的冷却过程中，将产生一个峰值应力达到屈服点的残余应力场。另外，由于压力容器制造中的不均匀塑性应变导致在弹性-塑性材料中产生残余应变，而残余应变可以是来自机械的（主要是冷卷、冷矫形等冷加工）热力的（主要是焊接过程产生的），或者两者兼有的原因，也就是热机械的原因。因此，在压力容器加工完成的最终产品中将留下残余弹性应变场，并承受相应的弹性残余应力。残余应力的存在，将影响压力容器的使用性能。为了消除焊接区峰值应变，达到内应变均匀分布这一目的，可以采取多种方法，如机械震动法、焊后加热法等。然而，由于压力容器中许多潜在的问题主要来自焊缝区的冶金损伤，所以，采用机械方法以降低内应变的手段已经不足以预防日后运行过程中可能出现的诸多问题。另外，金属的氢脆现象已经比较为人们所关注。氢进入钢以后，机械性能会发生明显的变坏。强度和塑性明显降低，溶解于金属晶格中的氢，使钢在缓慢变形时发生脆性破坏。金属材料中的氢可以是在金属材料生产工艺过程中吸收的，如金属在焊接时液态金属吸收的氢保留在焊缝中，也可能是材料在氢环境中服役吸收的氢。对于焊缝中吸收的氢，比较有效的消除方法就是进行焊后热处理，它既可以达到松弛和缓和焊接残余应力，改善因焊接而被硬化及脆化的焊接热影响区，提高焊缝金属的延性和断裂韧性，也可以使焊接区及附近的氢等有害气体扩散逸出。

钢制压力容器焊接与热处理

钢制压力容器的焊接和热处理钢制压力容器制造中，焊接技术是极为关键的一项技术，文章综合理论与实际两大方面，对钢制压力容器（尤其是不锈钢复合钢板制压力容器）详细讨论了设计中的焊接工艺和热处理工艺，强调了焊接质量的重要性，对钢制压力容器的设计与制造，都有一定的指导意义。

<b> 焊接，是涉及、生产及安装压力容器中非常重要的一项技术，设计中焊接接头的正确选择和制造中焊接质量的优缺点，都会对压力容器的工作及使用寿命产生决定性影响，甚至还可能会危及人类的生命、财产安全。

从这点来看，压力容器的焊接质量，既是个安全性问题，同时也是个经济性问题。

1.不锈钢复合板的焊接工艺通过翻阅与焊接相关的资料，以及开展焊接性试验，根据NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》，SH/T 3527-2009《石油化工不锈复合钢板焊接规程》，GB/T 13148-2008《不锈钢复合钢板焊接技术要求》等标准来对焊接工艺进行评定，接焊缝焊后RT探伤、晶间腐蚀试验及力学性能试验等项目都应严格符合标准及需求。

焊接工艺的最终评估结果将作为制定产品焊接工艺的重要依据。

1.1.焊接方法不锈钢复合钢板有许多成熟的焊接方法，大体可分为焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等。

有些换热器的管箱与浮头盖都是复合材料，没有很大的焊接空间，直焊缝不长，可进行双面焊，对于这类换热器产品，采用焊条电弧焊方法更为合适，这样不仅能提升焊接质量，同时还可压缩成本，其操作较为灵活，几乎不受工件形状与焊接位置的影响。

1.2.焊接材料的选择焊材的选择，应根据基层强度相等和保证复合层耐腐蚀性的原则进行。

1.3.焊接设备和环境通常可选择直流焊机，基层、复层及过渡层这3种焊缝均可选择焊条电弧焊。

所采用的钢丝刷、扁铲等工具都，都应是不锈钢材料。

焊接应在0 ℃以上的环境下进行，同时，现场应采取必要的防风措施。

1.4.焊接沟槽和接头装配1.4.1.沟槽选用沟槽形式时，应充分考虑焊接渡层的特点，焊接顺序应依次为焊基层、渡层到复层，，要尽可能不对复层进行焊接或进行少量焊接，同时还应避免复层焊缝被多次受热，从而逐步增强复层焊缝的耐腐蚀性能，该沟槽形式还能有效降低设备内部的铲磨工作量。

压力容器制造焊接技术标准及要求

压力容器制造焊接相关技术标准及要求摘录川化集团有限责任公司化工设备厂《钢制化工容器制造技术要求》摘录5．焊接和切割5．1 切割5．1．1采用火焰切割下料时，应清除熔渣及有害杂质，并采用砂轮或其它工具将坡口加工平整。

当切割材料为标准规定的抗拉强度σb>540MPa的高强度钢或铬钼合金钢时，火焰切割表面应采用打磨或机械加工的方法清除热影响区和淬硬区，并进行磁粉或渗透探伤。

不锈钢的碳弧气刨表面应采用砂轮打磨，清除渗碳层。

5．1．2火焰切割时的预热与否，一般应符合钢材焊接时的预热要求。

受压元件气割的开孔边缘或剪切下料的端部如未经焊接者（如安放式接管的开孔边缘或内伸式接管的端部），应采用打磨等方法去除3mm以上。

5．2 焊缝位置5．2．1壳体上的开孔应尽量不安排在焊缝及邻近区域，但符合下列情况之一者，允许在上述区域开孔：1．符合GB150开孔补强要求的开孔可在焊缝区域开孔。

2．符合GB150规定的允许不另行补强的开孔，可在环焊缝区域开孔。

但此时应以开孔中心为圆心，对直径为3倍开孔直径长度的圆所包括的焊缝进行100%射线或超声波探伤，并符合要求。

凡因开孔而可予去除的焊缝可不受探伤质量的影响。

3．符合GB150规定的允许不另行补强的开孔，当壳体板厚小于等于40mm时，开孔边缘距主焊缝的边缘应大于等于13mm。

但若按5.2.1条第一款对主焊缝进行射线或超声波探伤并符合要求者，可不受此限。

5．2．2 外部附件与壳体的连接焊缝，如与壳体主焊缝交叉时，应在附件上开一槽口，以使连接焊缝跨越主焊缝。

槽口的宽度应足以使连接焊缝与主焊缝边缘的距离在1.5倍壳体壁厚以上。

5．3 焊接准备5．3．1 焊接坡口及其两侧至少15mm内的母材表面应消除铁锈、油污、氧化皮及其它杂质。

铸钢件应去除铸态表面以显露金属光泽。

5．3．2 气割坡口的表面质量至少应符合下表的要求。

气割坡口的表面质量类别定义质量要求平面度表面凹凸程度凹凸度小于等于2.5%板厚粗糙度表面粗糙速Ra50(μm)凹坑局部的粗糙速增大凹坑宽度小于等于50mm 且每米长度内不大于1个5．3．3 坡口上的分层缺陷应予以清除，清除深度为分层深度或10mm（取小者），并予以补焊。

304L奥氏体不锈钢的焊接残余应力热处理去除试验研究

304L奥氏体不锈钢的焊接残余应力热处理去除试验研究陈万华;牟志超;祝长江;孙德文;王太江;吴祥新【摘要】对某低温压力容器用304L钢,焊后去应力退火后焊接组织与性能的影响进行了试验.结果表明,该低温压力容器焊接接头残余应力去除的最佳热处理温度取570℃较为适宜,在该热处理温度下,焊缝金属组织结构基本无变化,焊缝冲击韧度仍维持较高值,并且热处理后焊缝心部的应力得到较充分的释放,残余应力消除约40％.%The influence of the different heat treatment processes on the 304L austenitic stainless steel organization and performance is studied.Through the 304L austenitic stainless steel quench processing by heating up to 570 ℃,keep 1 hour time,then cool the air.It is concluded that the microstrueture and mechanical property changes slightly,and the impact toughness does not change significantly,which could eliminate welding residual stress by 40％.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】304L奥氏体不锈钢;焊接;去应力退火;温度【作者】陈万华;牟志超;祝长江;孙德文;王太江;吴祥新【作者单位】中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000;武汉润之达有限责任公司,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】TG156.23奥氏体不锈钢具有较高的强度和优良的低温韧度和塑性，常常被用做低温用钢，如当前国内生产的深冷低温液体储运容器，使用温度通常为-196～-183 ℃，主体母材通常为18-8型奥氏体不锈钢[1-2]；但奥氏体不锈钢具有较低的传热系数和较高的热膨胀系数，在焊接过程中会产生大量的收缩、变形和残余应力。

消除焊接残余应力的方法

2，局部退火：对焊件进行局部加热来消除局部的残余应力，这种方法不如整体退火效果好，只能消除应力的峰值，可用感应加热，红外加热，甚至火焰加热，适用于体积大，特别长的焊件。
3，中间退火：在焊接过程中间进行一次或多次消除应力的退火处理，适用于厚度，刚度较大的焊件。
4，机械拉伸：对焊件进行加载，使具有较高拉伸残余应力的区域产生拉伸塑性变形，卸载后可使焊接残余应力降低。适用于能实施加载拉伸的场合，比如压力容器，在室温下进行过载液压试验，可消除部分残余应力，必须注意的是液压试验的温度应高于容器材料脆性断裂的临界温度，以防加载时发伸断裂。
本文由“威尔鼎王”原创。
5，温差拉伸：在焊缝两侧用可移动的火焰进行加热，用与火焰同时移动的喷水进行急冷，这样就造成了焊缝区温度低，两侧温度高的温度场，两侧的金属因受热膨胀，对温度低的焊缝区进行拉伸，并产生拉伸塑性变形，抵消了焊接过程中产生的部分压缩塑性变形，从而减少了焊接残余应力。适用于焊缝比较规则，厚度不太大的场合。
6，振动：一般用振荡器带动焊件振动，使焊接残余应力释放，从而减少残余应力。这种方法不太成熟，应用较少。
我们对一般焊件是不用消除残余应力，焊后直接使用，但对于以下五种情况应消除残余应力：
1，处在低温环境的。
2，承受动载荷的（如冲击·振动等）。
3，焊后要进行精密加工的。
4，厚度超过一定尺寸的压力容器。
5，有Байду номын сангаас能产生应力腐蚀破坏的。
消除焊接残余应力的具体方法：
1，整体退火：把焊件整体放入炉内，缓慢加热到一定温度（一般550→679℃），然后保温一定时间，空冷或随炉冷却，这种方法效果最好，要注意加热和冷却速度须小于150℃/h,适用于体积不太大的焊件。

焊接残余应力的产生原因及控制方法的总结

焊接残余应力的产生原因及控制方法的总结摘要：焊接应力是焊接构件产生裂纹和变形的主要因素，对焊接质量影响较大。

因此，理解和掌握焊接残余应力的产生原因及控制方法，就显的非常重要。

本文对焊接残余应力的产生对结构的影响、焊接残余应力的预防及焊接残余应力的消除方法，进行了全面的归纳和总结，为学生能更好地理解和掌握焊接残余应力的相关知识，起到了一定的帮助作用关键词：焊接应力产生原因控制方法焊件在焊接过程中，由于受到了不均匀的局部加热和冷却，使焊件产生了不均匀的体积膨胀和收缩，导致焊件内部产生了焊接残余应力，而焊接残余应力又是产生裂纹和变形的主要因素。

因此，为让学生能够真正理解和掌握焊接残余应力产生的原因、焊接残余应力对焊件产生的影响及如何减少和消除焊接残余应力等内容，帮助学生为今后从事焊接工作打下良好的理论基础。

下面就焊接残余应力的相关知识，进行归纳和总结。

一、焊接残余应力的产生1、焊件在焊接过程中，其焊缝高温区的膨胀受到了周边低温区的限制与挤压，使高温区域产生局部压缩塑性变形，当焊件在冷却过程中，受到局部压缩产生塑性变形的金属由于不能自由收缩，而受到低温区的拉伸，这时，焊件中就产生了一个与焊件加热时产生的应力方向相反的应力，即焊接残余应力，又称温度应力。

2、焊缝在高温向低温的冷却过程中，焊缝金属会发生二次相变，这种二次相变，会引起金属材料组织的变化，从而产生体积的变化，在焊接接头区域产生了应力，又称相变应力。

3、在焊接过程中，如对焊件采用刚性固定，那么，焊接后焊件变形减少，但应力却增加。

反之，要使焊件残余应力减少，其变形量就要有一定的增加。

但焊接应力与变形在一定条件下，都将影响到焊件的质量。

所以，应力和变形要合理控制好。

4、焊接材料的屈服强度、导热系数、线膨胀系数、密度、比热容、焊件的形状与尺寸、焊接方法和焊接工艺等因素，对焊接残余应力的分布和大小都将产生较大的影响。

二、焊接残余应力对焊件结构产生的影响1、对焊件结构刚度产生的影响当焊件某个区域所受的应力达到屈服点时，这一区域部分的金属材料就会产生局部塑性变形，无法再承受外载荷，从而导致焊接结构的有效截面减少，使焊接结构的刚度降低。

压力容器消除焊接应力技术评述

造成了组织应力，这样焊件在冷却过程中由于焊
３常用的消除应力技术及评价
目前国内消除焊接应力技术主要包括热处理
法、冲击法（动时效、炸法、振爆锤击、丸、喷豪克能
超波冲击等）以及机械拉伸法（压过载法、液温差
接区体积变化受阻，即使温度回到原始的均匀状态以后，力仍然残留在结构中，就是焊接残内应这余应力。它的危害： ①表现在焊接区收缩时因受阻而发生拉应变，当超过材料的最大拉应变（生产
拉伸法等）以下介绍几种常用的压力容器消除焊，
ＡｂｔａｔＳａｉｇａｄｒｍａｋｎｇｏｏｕａｅｈｉｕｅｏｌｉｇｓｒｓｅｉｆｏｒｓｕｅｓｌａｄｐｉｔｓｒｃ：ｔｔｎｅｒｉｎｐｐｌｒｔｃｎｑｆｗｅｄｎｔｅｓｒｌｅｆｐｓｒｖｓｅｎ－ｎｅｅｎｏｉｇｏｔｏｘｓｉｇｓｕｓｎｄｒｐｓｌｂｓｄｎｏｎｎ＆ｈａｍｆｗｅｄｎｓｒｓａｄｏｓｉｎｕｓｍｅｅｉｔｉｓｅａｐｏａｓａｅｏｆｎｉｇｎｏｒｏｌｉｇｔｅｓｎｄｍｅｔｃｃｎｉｏｓ．ｏｄｔｎｉＫｅｒｓ：Ｐｅｓｒｓｅ；ＲｅｉｉｇＳｒｓｆＷｅｄｎｙｗｏｄｒｓｕＶｅｓｌｅｍａｎｎｔｓｏｌｉｇ；ＨｅｅｔｎｅａｔＴｒａｍｅｔ
１前言

压力容器消除应力热处理工艺介绍

压力容器消除应力热处理工艺守则1．容器的消除应力工作应按图纸或工艺规定进行。

2．容器装炉时，应选用合适的形支座，支座应放在二平面上，接触不好的地方，用垫铁或耐火砖垫紧。

3．容器上的密封面和高精度螺孔应进行保护，密封面油拌石粉的混合糕状物，螺栓孔石棉绳。

3．加热温度：Q235-B、Q235-C、20g、12CrMo、15MnV为600～650℃16MnR为600～650℃。

15MrMn为640～680℃其它类型材料按工艺规定进行。

5．保温时间：碳钢按每1mm厚度3分钟，普通低合金钢按1mm厚度4～4分钟（一般情况下按4分钟计算）。

6．升温时度：一般直径大、截面厚、形状复杂件，升温慢些、反之则快些。

原则是不加升温快，火焰长而使局部过热，产生变形或破坏热处理件的性能，升温速度不得超过5000/δs℃/h（δs为焊接接头处钢材厚度mm），且不得超过200℃/h，最小可为50δs℃/h。

7．升温时，加热区内任意5000mm长度内温差大得大于120℃。

炉温高于400℃时，加热区降温速度不得超过6500/δs℃/h，且不得超过260℃/h，最小可为50℃/h，冷却时开始速度要缓慢，待炉温冷到300℃，即可出炉空冷。

夏天时可以在400℃时出炉空冷。

8．对于需要调头退火的产品，其重复加热部分长度不应小于1500mm，一并对露在炉外部分，按实际情况在筒体上包扎一段1000mm长的石棉布保温层，以减小温度梯度，减小热应力。

9．对于薄壁容器，形状复杂的设备，可适当减低退火温度，但消除应力持续时间要加长，对碳钢可参阅下表一进行，对普通合金钢，则应按此表时间适当加长25～40％。

加热温度25mm厚的钢材，消除应力持续时间600℃ 1小时相当于0.416mm/min560℃ 2小时相当于0.208mm/min540℃ 3小时相当于0.140mm/min510℃ 5小时相当于0.083mm/min480℃ 10小时相当于0.0415mm/min10．有热处理要求的容器，产品试板应随炉一起处理，试板应放在容器上，不应放在炉口附近。

焊接残余应力的消除方法详解-精

焊接残余应力的消除方法焊接残余应力是焊接技术带来的一个几乎无法避免的缺陷，其危害众所周知。

当焊接造成的残余应力会影响结构安全运行时，还需设法消除焊接残余应力，改善焊接接头的塑性和韧性，以提高焊件结构性能。

一、焊接的应力与应变：在接过程中，由于焊接件产生温度梯度，接头组织和性能的不均匀，就会在焊件内产生应力和应变。

焊后残留在焊件内的焊接应力就是焊接残余应力，它是没有外载荷作用时就存在的应力。

二、焊接残余应力的危害：焊接残余应力与外载荷产生的应力叠加，局部区域应力过高，使结构承载能力下降，引起裂纹和变形，使焊件形状和尺寸发生变化，需要进行矫形。

变形过大会因无法矫形而报废甚至导致结构失效。

三、减少焊接残余应力和变形的措施：①设计②焊接工艺如：➢尽量减少焊接接头数量➢相邻焊缝间应保持足够的间距➢尽可能避免交叉，避免出现十字焊缝➢焊缝不要布置在高应力区➢焊前预热等等四、焊后残余应力的消除方法消除焊接残余应力的方法有：热处理、锤击、振动法和预载法等。

1、热处理消除法焊后热处理是一种消除焊接残余应力常用的方法。

工程上我们主要用退火处理，退火温度越高、保温时间越长，消除焊接残余应力的效果就越好。

但是温度过高，使工件表面氧化比较严重，组织可能发生转变，影响工件的使用性能，存在弊端。

蠕变应力松弛理论为热处理消除焊接残余应力提供了另一条思路，工件在较低温度时会发生蠕变，材料内部的残余应力会因应力松弛而得到释放，只要保温时间足够长，理论上残余应力可完全消除。

在低温消除焊接残余应力时，材料的组织和性能变化甚微，几乎不影响材料的使用性能，而且低温处理材料表面的氧化和脱碳也比较小，这就可以在材料的力学性能和组织基本不变的情况下达到降低材料焊接残余应力的目的。

2、锤击消除法焊后采用带小圆头面的手锤锤击焊缝及近缝区，使焊缝及近缝区的金属得到延展变形，用来补偿或抵消焊接时所产生的压缩塑性变形，使焊接残余应力降低。

锤击时要掌握好打击力量，保持均匀、适度，避免因打击力量过大造成加工硬化或将焊缝锤裂。

压力容器中焊接残余应力的消除对策

压力容器中焊接残余应力的消除对策摘要：压力容器作为一种密闭容器，它既能够装载液体气体等物质，而又能承载物质所带来的压力，也是化工行业必不可少的储存原料的设备仪器。

焊接质量是压力容器能否使用和影响容器寿命的关键因素，消除残余应力是保证压力容器质量和化工企业员工人身安全以及财产安全的重点之一。

因此，本文主要分析了焊接残余应力的形成及危害，焊接残余应力的测量，消除焊接残余应力的对策以及关于消除焊接残余应力方法的评估及建议。

关键词：压力容器；焊接残余应力；消除对策1引言压力容器的焊接残余应力是非常有害的，压力容器大部分损坏，这与焊接残余应力有关。

随着我国石油化工工业的发展，压力容器正朝着耐高温、高压或耐低温及大型化方向发展，这就给压力容器的制造提出了更高的要求。

焊缝中的焊接残余应力是压力容器的隐患，它对结构的强度、稳定性和抗腐蚀性能具有很大的削弱或破坏作用，甚至造成严重事故。

因此，有必要对焊接残余应力消除对策做深入的研究，以便为压力容器的合理设计、工艺选择、安全运行、检验和维修提供科学依据。

2焊接残余应力的形成及危害在焊接过程中，一方面由于不均匀加热的温度梯度造成焊接区冷却收缩而产生热应力，另一方面由于在冷却中组织的转变引起的体积变化而造成了组织应力，这样焊件在冷却过程中由于焊接区体积变化受阻，即使温度回到原始的均匀状态以后，内应力仍然残留在结构中，这就是焊接残余应力。

它的危害表现在焊接区收缩时因受阻而发生拉应变，当超过材料的最大拉应变，则会在焊接区造成裂纹，当残余应力与焊缝中残存的氢结合时，还会促使热影响区硬化，导致冷裂纹及延迟裂纹的产生；焊接残余应力的存在还会降低焊接区金属的塑性和抗疲劳强度，这对承受动载荷的结构危害很大；同时当残余应力与特定介质的腐蚀作用结合时，还会引起裂纹状腐蚀，即所谓应力腐蚀，研究结果表明，变形和残余应力对金属材料的主要影响，在于使金属从均匀腐蚀转变为局部腐蚀!即转变为晶间或穿晶腐。

压力容器焊接质量问题及控制措施分析

压力容器焊接质量问题及控制措施分析一、压力容器焊接质量问题1.焊接接头质量问题压力容器的焊接接头是其关键部件之一，其质量直接影响着容器的使用寿命和安全性能。

在焊接过程中，由于焊接材料、焊接工艺、操作技术等方面的原因，会导致焊接接头出现焊缺、气孔、裂纹等缺陷，从而降低焊接接头的质量，存在泄漏的隐患。

2.焊接变形问题压力容器在焊接过程中会受到热量的影响，导致局部或整体发生变形。

焊接变形不仅会影响容器的外观和尺寸精度，还可能导致应力集中，降低容器的承载能力和使用寿命。

3.焊接材料选择问题在压力容器的焊接过程中，选择合适的焊接材料是至关重要的。

错误的焊接材料选择可能导致焊接接头的性能下降，甚至影响整个容器的安全性能。

二、控制措施分析1.严格遵守焊接工艺规程在压力容器的焊接过程中，应严格按照焊接工艺规程进行操作，包括焊接参数、预热温度、焊接顺序等方面的规定，确保焊接过程的可控性和稳定性，尽量减少焊接接头的缺陷产生。

2.加强焊接人员培训对压力容器的焊接人员进行专业的岗前培训和技能提升，使其能够熟练掌握焊接技术和操作规程，提高焊接质量和可靠性。

3.质量监控和检测手段引入先进的焊接质量监控和检测手段，包括超声波探伤、X射线检测、磁粉探伤等技术，对焊接接头进行全面的质量监控和检测，及时发现和处理焊接缺陷，确保焊接接头的质量和安全性能。

4.优化焊接工艺通过改进焊接工艺和工艺参数，优化焊接接头的结构和性能，降低焊接变形的产生，提高焊缝的质量和可靠性。

5.严格选择和管理焊接材料在选择焊接材料时，应严格按照相关标准和规定进行选材，并对焊接材料进行严格的管理和控制，确保焊接材料的质量和稳定性。

通过以上的分析可以看出，压力容器的焊接质量问题需要多方面的控制措施来保障，只有结合严格的管理和监督，加强人才培训和技术引进，优化工艺和提高检测手段，才能确保压力容器焊接质量的稳定和可靠。

企业也要加强内部管理，完善质量管理体系，形成良好的质量保证体系，提高对焊接质量问题的认识和处理能力，确保企业产品的安全性和质量可靠性。

反应堆压力容器接管安全端焊接残余应力模拟及其焊接参数优化研究

精密成形工程第16卷第2期及其焊接参数优化研究陈文杰，纪冬梅*（上海电力大学能源与机械工程学院，上海 201306）摘要：目的针对反应堆压力容器接管安全端焊接残余应力较大易导致应力腐蚀开裂的问题，探究焊接工艺参数对焊接残余应力的影响，并寻找最佳工艺参数。

方法利用有限元参数化建模方法建立反应堆压力容器接管安全端的三维热-力耦合模型，模拟其焊接过程，研究焊接残余应力的变化情况。

采用正交试验设计法分析了焊接电流、焊接速度及层间冷却时间对焊后最大等效应力的影响，建立了焊后最大等效应力与焊接电流、焊接速度及层间冷却时间的二次回归模型，基于该模型利用遗传算法寻优焊接参数。

结果焊接残余应力峰值靠近熔合区位置，残余应力较高，超过了材料的屈服应力；各参数按对焊后等效残余应力峰值的影响由大到小的顺序依次为焊接速度、焊接电流、层间冷却时间。

正交试验所得最佳工艺参数如下：焊接电流为610 A，焊接速度为20 mm/s，层间冷却时间为400 s，经遗传算法进一步优化后所得的最佳参数如下：焊接电流为610 A，焊接速度为23 mm/s，层间冷却时间为427 s。

通过仿真验证遗传算法优化结果，得到焊接残余应力的峰值为373 MPa，比未优化前减小了44 MPa。

结论优化后的工艺参数有效降低了焊接残余应力，提高了反应堆压力容器接管安全端服役过程中的安全性，该研究方法可为实际焊接生产提供一定的参考。

关键词：异种金属焊接接头；热力耦合；二次回归正交试验；遗传算法；焊接参数优化DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.02.014中图分类号：TG404 文献标志码：A 文章编号：1674-6457(2024)02-0108-09Simulation of Welding Residual Stress at Safety End of Reactor PressureVessel Nozzle and Optimization of Welding ParametersCHEN Wenjie, JI Dongmei*(College of Energy and Mechanical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 201306, China)ABSTRACT: The work aims to explore the influence of welding process parameters on the welding residual stress at the safety end of reactor pressure vessel nozzle and optimize the welding process parameters, so as to solve the issue of large welding re-sidual stress at the safety end of the reactor pressure vessel which is likely to lead to stress corrosion cracking. A three-dimensional thermal-mechanical coupling model for the safety end of the reactor pressure vessel was established to simu-late the welding process and study the change of welding residual stress by finite element parametric modeling. With the or-收稿日期：2023-08-09Received：2023-08-09基金项目：国家自然科学基金（52175343）；上海市自然科学基金（19ZR1420300）Fund：The National Natural Science Foundation of China (52175343); Shanghai Natural Science Foundation(19ZR1420300)引文格式：陈文杰，纪冬梅. 反应堆压力容器接管安全端焊接残余应力模拟及其焊接参数优化研究[J]. 精密成形工程, 2024, 16(2): 108-116.CHEN Wenjie, JI Dongmei. Simulation of Welding Residual Stress at Safety End of Reactor Pressure Vessel Nozzle and Optimization of Welding Parameters[J]. Journal of Netshape Forming Engineering, 2024, 16(2): 108-116.*通信作者（Corresponding author）第16卷第2期陈文杰，等：反应堆压力容器接管安全端焊接残余应力模拟及其焊接参数优化研究109thogonal test design table, the influence degrees of welding current, welding speed and interlayer cooling time on the maximum post-weld equivalent residual stress were analyzed, and a quadratic regression model of the maximum post-weld equivalent re-sidual stress on the welding current, welding speed and interlayer cooling time was obtained. Based on the quadratic regression model, the genetic algorithm was utilized to optimize the welding parameters. The results showed that the peak weld residual stress was close to the fusion zone. The residual stresses exceeded the yield stress of the material. The order of influence of each parameter on the peak equivalent residual stress after welding was welding speed, welding current, interlayer cooling time. The optimal process parameters obtained by the orthogonal test were as follows: welding current 610 A, welding speed 20 mm/s, in-terlayer cooling time 400 s. The best parameters obtained after further optimization with the genetic algorithm were as follows: welding current 610 A, welding speed 23 mm/s, and interlayer cooling time 427 s. The peak residual stress of the weld obtained from the optimization with genetic algorithm was 373 MPa, which was 44 MPa less than that before the optimization through simulation. The optimized process parameters can effectively reduce the welding residual stress, and improve the safety at the safety end of the reactor pressure vessel receiver in service. The research method can provide a certain reference for the actual welding production.KEY WORDS: dissimilar metal welded joint; thermal-structural coupling; quadratic regression orthogonal test; genetic algo-rithms; welding parameter optimization发展核能在应对全球气候变暖、发展低碳经济、优化能源结构等方面的重要性日益突显，推进核电建设是我国能源中长期发展的重要方向。