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厚壁不锈钢管的背后隐藏了更多研究

厚壁不锈钢管的背后隐藏了更多研究  通过高频焊接方法在不同工艺下焊接3.4mm厚16Cr不锈钢板,分析了焊缝的显微组织及成形性能,并对其焊接工艺进行了优化;之后通过拉伸、压扁和扩口试验等方法研究了优化工艺下制备16Cr不锈钢焊管接头的性能。结果表明:在焊接速度10m·min-1,焊接热输入3.0kJ·cm-1时可获得成形性能良好的焊接接头,焊缝的组织为奥氏体和δ铁素体;制备的焊管虽然具有较高的强度,但焊缝处存在的氧化物夹杂使其韧性变差;采用适当的气体保护和避免水与高温焊缝的接触可有效地减少焊缝氧化物夹杂的产生。 采用有限元模拟的方法,对厚壁316LN不锈钢管焊接接头中的焊接残余应力进行研究,分析了焊道合并对模拟结果的影响,并采用X射线应力测试对模拟结果进行了验证。结果表明:在考虑钢管初始应力的条件下,模拟结果与实测结果吻合;轴向残余拉应力主要出现与盖面焊道毗邻的钢管外壁以及最后一道盖面焊道下方,其中钢管焊接在工装上、受工装拘束较大的管道一侧,拉应力数值和范围都较大;焊道合并简化对残余压应力的分布和数值影响较大,对主要分布在盖面焊道附近的残余拉应力的影响较小;选择合适的简化模型可以在保证较高计算准确度的同时缩短计算耗时,可用于大型焊接结构残余应力场的模拟。在加氢装置中,高温高压不锈钢管道在焊接和热处理过程中经常会发现表面裂纹,本文通过对裂纹特性的总结和对材料化学成分的分析和试验,分析了裂纹产生的原因。同时,利用现场热处理试验,对不锈钢的现场稳定化处理的弊端进行了简单的分析。对日后相似情况的不锈钢焊接提出了裂纹的预防措施。 用陶瓷衬垫氩弧焊普通焊丝打底焊接不锈钢管道可以免去充氩、清根、打底层焊缝韧性差的问题;药芯焊丝CO2手工焊盖面可以实时观察焊缝熔合情况,避免产生焊接缺陷;同时熔敷速度快,气渣联合保护,工艺性能好,飞溅少,焊缝成形美观,能节省材料,提高施工效率和缩短工期。

  

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