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[推荐] 焊缝余高的作用与危害  (主题号3280617)

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发表于 2021-12-16 08:15:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

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定义

下图ei1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。

图片


作用

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,因此余高是焊接工艺的需要。


危害

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。 图片_20211216081538.png

 

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发表于 2021-12-16 08:54:25 | 显示全部楼层
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Peterpaul彼得保罗

 

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发表于 2021-12-16 09:48:58 | 显示全部楼层
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点评

以前余高叫加强高 现在研究这个东西是不利的了 ===================== 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  详情 回复 发表于 2021-12-16 14:57

 

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发表于 2021-12-16 11:13:46 | 显示全部楼层
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发表于 2021-12-16 11:13:46 | 显示全部楼层
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发表于 2021-12-16 11:46:39 | 显示全部楼层
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 海川元老参与者
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发表于 2021-12-16 14:57:15 | 显示全部楼层

以前余高叫加强高
现在研究这个东西是不利的了
=====================
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。

 

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发表于 2021-12-17 07:55:53 | 显示全部楼层
感谢分享,希望楼主能继续科普.....

 

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发表于 2021-12-17 09:02:59 | 显示全部楼层
好文!多谢分享!

 

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发表于 2021-12-17 11:01:42 | 显示全部楼层
两组的平均疲劳寿命相差2.1倍~2.5倍。
对于承受交变载荷的设备寿命影响如此之大!

 

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 水处理系统、设备技术主管
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发表于 2021-12-17 14:25:52 | 显示全部楼层
学习了,问题是这个要是去余高有没有专用的设备或者工艺,大型设备怎么去掉呢;

 

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发表于 2021-12-18 08:44:34 | 显示全部楼层
感谢分享,受教了

 

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发表于 2021-12-18 16:16:37 | 显示全部楼层
以前要求余高不小于,现在要求余高不大于

 

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发表于 2021-12-18 16:46:09 | 显示全部楼层
别忽略了前提:疲劳

 

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发表于 2021-12-18 17:34:10 | 显示全部楼层
好东西,值得学习!

 

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发表于 2021-12-19 10:19:20 | 显示全部楼层
又明确一个知识点

 

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发表于 2021-12-20 10:25:42 | 显示全部楼层
焊接无小事,以前的观念是随着实际应用及试验理论的支持在不断改变!

 

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发表于 2021-12-21 10:26:28 | 显示全部楼层
学习一下,不错

 

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发表于 2021-12-21 10:35:48 | 显示全部楼层
非常感谢楼主分享资料

 

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发表于 2021-12-21 11:40:44 | 显示全部楼层
感谢分享。

 

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发表于 2021-12-23 08:28:16 | 显示全部楼层
又学到一个知识点,谢谢分享。

 

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发表于 2021-12-23 11:06:24 | 显示全部楼层
又了解了余高是高好还是低点好

 

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