首页/文章/ 详情

焊缝的余高

11小时前浏览2
下图e1与e2部分即为余高。余高既是焊接工艺的需要,又对容器的安全运行,尤其是疲劳寿命产生一定的影响。

压力容器的焊接多为多道焊(如手工焊、自动焊),后焊的焊道相当于对前一焊道起到保温、缓冷与回火的作用,对前一焊道晶粒进行细化。

余高相当于对最外一层强度焊道起到了保温、缓冷与回火的作用(回火焊道),因此余高是焊接工艺的需要。

接头焊好后,余高的工艺作用即完成,此后余高的存在将对容器的运行安全产生某些不利的影响。

曾经日本人做了两组试验容器,一组焊后把余高修磨掉,使焊缝与母材表面齐平一致,称为去除余高组。

另一组焊好后未做任何处理,称为保留余高组。这两组容器在同样工况条件下进行压力疲劳试验,以比较其疲劳寿命。

试验结果表明,保留余高组的容器先坏,两组的平均疲劳寿命相差2.1倍~2.5倍。

我国曾进行过三层热套模拟容器的压力疲劳试验。该试验容器内径350mm,每层由厚6mm的15MnVR钢板卷焊而成。

该容器由于内径较小,焊完后焊缝表面未加处理,只因测定应力粘贴电阻应变片的需要,而将内表面纵焊缝的一段修磨了。

该容器经压力疲劳试验后泄漏,将其解剖并进行磁粉检测,发现在内层筒内、外表面纵焊缝一侧的熔合线均有磁痕显示,说明该层纵焊缝已裂穿,而唯独修磨处完好无损,内、外表面均无磁粉堆积。

疲劳破坏一般要经历三个过程:生核(即产生疲劳裂纹源),疲劳裂纹的扩展和断裂。焊缝表面难免会存在某些缺陷,如咬边、裂纹、夹杂、未焊满等,这些焊接缺陷都可能成为疲劳裂纹源。

此外,余高的存在破坏了焊缝表面几何形状的连续性,会因外形突变产生附加弯矩,造成较高的局部应力,这些因焊接缺陷而形成的裂纹源,将在局部应力作用下加速扩展直至断裂。

如果焊后采用修磨等方法将余高去除,不仅使焊缝外观与母材保持一致,消除了产生局部应力的根源,同时消除了焊缝表面可能存在的各种焊接缺陷,因而要经过漫长的生核和缓慢的扩展过程,才可能产生疲劳断裂。

要求由于余高的存在将缩短容器的疲劳寿命,因此,国内、外标准均规定,凡需疲劳分析设计的容器均应将余高去除,使焊缝表面与母材表面保持齐平一致。

对无需疲劳分析设计的容器,国内、外绝大多数标准均允许一定量的余高存在(这一允许量一般以不影响无损检测操作为准),只有日本劳动省的标准《压力容器构造规范》规定应将余高去除,使焊缝表面与母材表面齐平,否则应降低焊接接头系数。

来源:压力容器工程师
疲劳断裂焊接裂纹试验
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-12-25
最近编辑:11小时前
君雔
本科 | 高级工程师 压力容器工程师
获赞 61粉丝 28文章 123课程 0
点赞
收藏
作者推荐

GB/T151-2014热交换器制造、检验与验收——耐压试验和泄漏试验

热交换器的耐压试验与泄漏试验对于确保其安全稳定运行至关重要,相关操作均需严格遵循标准规范。在耐压试验方面,不同类型的热交换器有着特定的试验顺序。固定管板式热交换器先进行壳程试压并检查管头,之后再开展管程试压。U形管式热交换器、釜式重沸器(U形管束)及填料函式热交换器则是先用试验压环进行壳程试验且检查管头,随后实施管程试压。浮头式热交换器、釜式重沸器(浮头式管束)较为复杂,需先用试验压环和浮头专用试压工具进行管头试压,对于釜式重沸器还得配备管头试压专用壳体,接着进行管程试压,最后进行壳程试压。按压差设计的热交换器,先是依据图样规定的最大试验压力差值进行管头试压,然后按照图样规定的试验压力和步进程序进行管程和壳程的步进试压,在此过程中要有有效措施控制压差,保证整个试压期间(包括升压和降压)不超过规定压差,若管程试验压力高于壳程试验压力时,管头试压按图样规定或供需双方商定的方法执行。并且在耐压试验合格后,必须将内部积水排净、吹干,防止积水残留对设备造成腐蚀等不良影响。泄漏试验方面,需符合GB/T150.4中11.5的规定。对于投用后无法维护修理管头的管壳式热交换器,必须进行泄漏试验,以此确保其密封性和安全性。重叠热交换器的管头耐压试验和泄漏试验允许单台进行,但当各台热交换器管壳程间分别连通时,管程及壳程试压还应在重叠组装后进行,以全面检测整个重叠热交换器系统的承压能力和密封性。此外,对于无法更换有缺陷换热管的热交换器,允许进行堵管操作,但堵管根数有着严格限制,不宜超过换热管总数的1%且总数不超过2根。堵管过程要遵循一系列规定,首先换热管堵管方法应得到采购方的认可,确保堵管方式符合设备使用要求和双方约定;其次要保证管束堵管后不影响设备的安全性,避免因堵管导致设备结构强度下降或其他安全隐患;最后出厂资料应标记出堵管位置,并提供给采购方,以便在设备后续使用、维护和管理过程中能够清楚知晓堵管情况,为可能的进一步检测或维修提供准确信息。热交换器的耐压试验、泄漏试验以及堵管操作都有明确的规范和流程,严格按照这些要求执行,能够有效保障热交换器在工业生产中的可靠运行,延长其使用寿命,降低安全事故发生的概率,对于相关工业领域的稳定高效生产有着极为重要的意义。热交换器耐压试验的顺序应符合本标准的规定,耐压试验的方法及要求应符合GB/T50.4的规定。固定管板式热交换器耐压试验顺序:a)壳程试压,同时检查管头;b)管程试压。U形管式热交换器、釜式重沸器(U形管束)及填料函式热交换器耐压试验顺序:a)用试验压环进行壳程试验,同时检查管头;b)管程试压。浮头式热交换器、釜式重沸器(浮头式管束)耐压试验顺序:a)用试验压环和浮头专用试压工具进行管头试压,对式重沸器尚应配备管头试压专用壳体;b)管程试压;c)壳程试压。按压差设计的热交换器耐压试验顺序:a)管头试压(按图样规定的最大试验压力差值;b管程和壳程步进试压(按图样规定的试验压力和步进程序;c)要有相应控制压差的措施,保证整个试压期间(包括升压和降压)不超过压差;当管程试验压力高于壳程试验压力时,管头试压应按图样规定,或按供需双方商定的方法进行。热交换器耐压试验合格后,内部积水应排净、吹干。泄漏试验泄漏试验应符合GB/T150.4中11.5的规定,对于投用后无法维护修理管头的管壳式热交换器应进行泄漏试验。重叠热交换器的管头耐压试验和泄漏试验允许单台进行。当各台热交换器管壳程间分别连通时,管程及壳程试压还应在重叠组装后进行。对无法更换有缺陷换热管的热交换器,允许堵管。堵管根数不宜超过1%且总数不超过2根;堵管应遵守下列规定:a)换热管堵管方法应得到采购方的认可;b)保证管束堵管后不影响设备的安全性;c)出厂资料应标记出堵管位置,并提供给采购方。来源:压力容器工程师

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈