李继红;徐蔼彦;汪强;张敏;

• 1:西安理工大学材料科学与工程学院

摘要(Abstract)：

针对某厂大包内联箱三通与支管开裂失效现象,采用有限元法对焊接及运行过程中残余应力和变形进行模拟分析。结果表明:焊后高应力区主要集中在焊缝区,峰值达1 172 MPa,沿轴向随着距焊缝距离的增加逐渐减小;管内外壁焊缝上残余应力较高,且内壁高于外壁。管件在运行过程中沿轴向等效应力分布为较高应力→低应力→高应力→低应力→较高应力,焊缝外表面等效应力最高,峰值为1 100 MPa,沿管径向内逐渐降低;焊缝截面上可观察到高应力组成的Y型区域,这极易导致管件在运行过程中沿管外壁开裂失效。运行过程中焊缝中心应力相对于焊后应力提升了12.9%,管壁表面焊缝中心处于高度危险状态。最后,提出预防措施,将为实际工程提供重要的理论依据,减少同类焊接结构开裂失效的发生。

关键词(KeyWords)： 12Cr1Mo V;开裂失效;应力应变;有限元

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(51274162);; 国家高技术研究发展计划(863计划)(2013AA031303);; 陕西省自然科学基金资助项目(2012JM6003);; 陕西省教育厅产业化培育项目(2012.JC16)

作者(Author): 李继红;徐蔼彦;汪强;张敏;

Email:

DOI: 10.14024/j.cnki.1004-244x.2015.03.022

参考文献(References)：

• [1]梁秀兰,有移亮,张峥.12Cr1Mo V锅炉过热器官长期开裂原因分析[J].机械工程学报,2014,50(8):81-86.
• [2]张红旗.基于图像处理技术的12Cr1Mo V钢金相组织分析研究[D].内蒙古:内蒙古农业大学,2013.
• [3]侯伟鹏.12Cr1Mo V钢主蒸汽管道焊接工艺[J].管道技术与设备,2011,5(3):45-47.
• [4]张磊,夏洪亮.大型电站锅炉耐热材料与焊接[M].北京:化学工业出版社,2007:42-43.
• [5]杨淑红,郭福祥.电站锅炉过热器的失效分析与寿命评估[J].电力学报,2010,25(3):235-237.
• [6]Soudabeh A N,Tohn W H P.A risk approach to the management of boiler tube thing[J].Nuclear Engineering and Design,2006,236(4):405-414.
• [7]沙晨,杨振国.在役12Cr1Mo V钢管材料的性能劣化及其损伤机制[J].复旦学报,2003,42(1):1-6.
• [8]Jones D R H.Creep failures of overheated boiler,superheated and reformer tubes[J].Engineering Failure Analysis,2004,11(6):873-893.