高水頭電站壓力鋼管裂紋研究及有限元分析.pdf

1、低合金結(jié)構(gòu)鋼16MnR廣泛應(yīng)用于壓力容器行業(yè),其生產(chǎn)工藝已經(jīng)非常成熟,同時(shí)由于具有優(yōu)良的焊接性,焊接工藝簡單,十分容易得到令人滿意的焊接結(jié)構(gòu)。某高水頭水電站使用16MnR作為工程項(xiàng)目的壓力管道材料,但在環(huán)焊縫焊接過程中出現(xiàn)大量裂紋,裂紋長度達(dá)440mm,導(dǎo)致無法繼續(xù)施工。為了保證工程項(xiàng)目的質(zhì)量,必須查明裂紋產(chǎn)生的原因,并提出合理的解決方案。
　　 本文通過對該水電站壓力鋼管環(huán)焊縫產(chǎn)生裂紋的3＃管節(jié)取樣,進(jìn)行了斷口解剖和微觀組織分

2、析,結(jié)合對該管節(jié)焊接接頭與母材力學(xué)性能試驗(yàn)和微型剪切試驗(yàn)的研究,查明了管節(jié)產(chǎn)生裂紋和裂紋擴(kuò)展的原因。由于焊接工藝不當(dāng),產(chǎn)生了大量的焊接缺陷和淬硬組織,母材的沖擊韌性偏低,20℃沖擊值僅有10.7～15J。
　　 針對上述問題并結(jié)合電站壓力鋼管已經(jīng)安裝并澆注在山洞巖層內(nèi)的實(shí)際情況,提出優(yōu)化焊接工藝參數(shù)；返修超標(biāo)焊接缺陷,如裂紋、咬邊、氣孔、夾渣等；對各爐號,各批次鋼板制成的壓力鋼管段抽樣進(jìn)行沖擊試驗(yàn),復(fù)驗(yàn)其沖擊韌性值。對沖擊韌性偏