厚壁不锈钢管道全位置焊接过程残余应力与变形分析

焊接线能量对轴向收缩影响至关重要,因而可以通过控制线能量来控制焊接轴向收缩。在前10mm时,无论连续焊还是不连续焊都会产生较大变形,因而要控制好焊接线能量,应采用小的热输入:10mm以后,在保证层间温度要求的前提下,可以进行连续焊接；在填充至2/3坡口厚度后,可以适当加大焊接线能量,以提高焊接效率。全位置自动焊各方向的径向位移量都小于0.3mm。沿焊缝中心厚度上的轴向残余应力分布呈典型的弯曲型,环向残余应力基本上为拉应力,且随距内表面距离的增加环向应力也会增加。焊接完成后,管道内外表面的环向和轴向的残余应力均表现为拉应力；焊缝及热影响区附近存在较高的拉应力,随着距离的增加,拉应力下降迅速,并趋于一致。随着对制冷机组单位体积能量要求的提高，制冷设备用的板式换热器的单位体积换热面积也相应提高。固定端和自由端的应力分布趋势有所不同,自由端残余应力值比较低,而固定端南于拘束的存在使得残余应力有增加的趋势。

焊接过程控制措施

焊接过程控制主要方法有采用合理的焊接方法和焊接规范参数，选择合理的焊接顺序以及采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施。选择线能量较低的焊接方法以及合理地控制焊接规范参数可以有效地防止焊接变形。采用随焊两侧加热、随焊碾压、随焊跟踪激冷等措施可以降低残余应力和减小焊接变形。采用随焊两侧加热，横向应变、纵向应变和z1ui大剪切应变的分布更加均匀，变化更加平缓，起到减小焊接残余应力和变形的作用。由于加工困难，目前所采用的折流板，一般由若干个1/4的扇形平面板替代曲面相间连接，形成近似的螺旋面。随焊碾压法由于设备复杂、使用不便等原因，在生产应用中受到一定的限制，但该方法在提高焊接变形等方面具有理想的效果。随焊激冷法能够显著地降低残余应力和减少焊接变形。焊接顺序对焊接残余应力和变形的产生影响较大，在采用不同的焊接顺序时，可以改变残余应力的分布规律，但对残余应力整体幅值的降低作用不大，同时该方法对于控制焊接变形有较大的作用，尤其在多道焊中，作用更加明显。

管板厂浅析换热器管板焊接变形的原因与控制

当管板较薄、刚性比筒体小时，在横 向收缩应力作用下，较容易产生角变形。 1.2.2当对接间隙、坡口角度、焊角尺寸过大时，使得焊缝横截面积增大，所需焊接线能量也随之增高，焊接线能量增加后，受热点的热膨 胀加剧，热膨胀的金属由于受到附近温度较低 区金属阻碍面的挤压，产生压缩并发生塑性变形。我公司机修分厂每年需要制造和维修大批各种类型的换热器，以满足生产运行的需要。同时由于焊接面的温度高于背面，焊接面产 生的压缩塑性变形大于背面，有时背面甚至在弯矩作用下可能产生拉伸塑性变形，因此在冷却后会发生较大的角变形。