厚壁不銹鋼管道全位置焊接過程殘余應(yīng)力與變形分析

站中的大厚壁不銹鋼管道焊接具有焊道多、焊接周期長、焊接位置多變等特點,焊接應(yīng)力變形受多焊道相互影響并在長焊接周期中不斷變化,因而研究焊接過程中的變形和應(yīng)力演化,有助于了解焊接過程中的應(yīng)力變形影響因素的作用,并且對于優(yōu)化焊接工藝,以及進(jìn)一步調(diào)整控制殘余應(yīng)力和變形具有重大意義兩種焊接位置進(jìn)行研究,一種是被焊接管道軸線處于水平位置(5GT),此過程會經(jīng)歷多種焊接位置:立焊,仰焊,上坡焊,下坡焊,在各個焊接位置,焊接參數(shù)不固定；2、紡織工業(yè)各種廢液熱回收，沸騰磷化纖維的冷卻，冷卻粘膠液，醋酸和酸醋酐的冷卻，冷卻堿水溶液，粘膠絲的加熱和冷卻。另一種是彼焊接管道軸線處于垂直位置(2GT),焊接機(jī)頭沿軌道旋轉(zhuǎn)完成焊縫,焊接參數(shù)基本保持不變。

固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)特點

　固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，管程清洗方便，管程可以分成多程，殼程也可以分成雙程，規(guī)格范圍廣，故在工程上廣泛應(yīng)用。殼程清洗困難，對于較臟或有腐蝕性的介質(zhì)不宜采用。當(dāng)膨脹之差較大時，可在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)，以減少因管、殼程溫差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力?；馂?zāi)tan測器分成感溫、感煙或感光tan測器、氣體tan測器和復(fù)合tan測器五種基本類型。

　　固定管板式換熱器的特點是：

　　1、旁路滲流較小；

　　2、鍛件使用較少，造價低；

　　3、無內(nèi)漏；

　　4、傳熱面積比浮頭式換熱器大20%～30%。

　　固定管板式換熱器的缺點是：

　　1、殼體和管壁的溫差較大，殼體和管子壁溫差t≤50℃，當(dāng)t≥50℃時必須在殼體上設(shè)置膨脹節(jié)；

　　2、易產(chǎn)生溫差力，管板與管頭之間易產(chǎn)生溫差應(yīng)力而損壞；

　　3、殼程無法機(jī)械清洗；

　　4、管子腐蝕后連同殼體報廢，設(shè)備壽命較低。

固定折流板換熱器的制造技術(shù)和解決方案

從殼程簡體的一端開始組焊di一塊折流板，組焊好后穿管，穿完后操作者從另一端進(jìn)入簡體組焊di二塊折流板，組焊好后繼續(xù)對di二塊折流板穿管，穿完后又組焊第di三塊折流板，依此類推，逐步組焊好所有折流板后，再組焊管板，完成管束的組裝穿管工作，如圖2所示，圖中數(shù)字表示折流板組焊順序。在填充至2/3坡口厚度后,可以適當(dāng)加大焊接線能量,以提高焊接效率。

管板焊接變形原因主要有材料結(jié)構(gòu)和工藝方面

當(dāng)構(gòu)件焊接后，只能通過矯正措施來減小或消除已發(fā)生的殘余變形。焊后矯正措施主要分為加熱矯正法和機(jī)械矯正法。加熱矯正法又分為整體加熱和局部加熱。整體熱矯正是指將整體構(gòu)件加熱至鍛造溫度以上再進(jìn)行矯正的方法，可用以消除較大的形狀偏差。但是焊后整體加熱容易引起冶金方面的副作1用，限制了該方法的進(jìn)一步推廣及應(yīng)用。針對其殼側(cè)流動的缺點，人們提出了螺旋折流板換熱器的概念（圖），并于20世紀(jì)90年代初由ABB公司開發(fā)出系列產(chǎn)品，在實際應(yīng)用中取得了良好的效果，尤其對于高粘度流體效果更加突出。局部熱矯正多采用火焰對焊接構(gòu)件局部加熱，在高溫處，材料的熱膨脹受到構(gòu)件本身剛性制約，產(chǎn)生局部壓縮塑性變形，冷卻后收縮，抵消了焊后部位的伸長變形，達(dá)到矯正目的，火焰加熱法采用一般的氣焊焊炬，不需要專門的設(shè)備，方法簡便靈活，因此在生產(chǎn)上廣為應(yīng)用。此外，還有利用機(jī)械力或沖擊能等進(jìn)行焊接變形矯正，包括靜力加壓矯直法、焊縫滾壓法、錘擊法等。