環焊縫
關注創建者：2366021337 創建時間：2020-05-12
環焊縫的視頻教程
ABAQUS管道環焊縫焊接模擬
原創ABAQUS管道環焊縫焊接模擬 使用二維軸對稱模型、單元生死法模擬了管道焊接的過程 注：管道二維軸對稱模型是準三維的，計算結果已經得到普遍認可，請各位親不要糾結二維，可以檢索管道環焊縫的文獻驗證我的說法。 課程講解較細致，Step by Step 可加QQ交流1224294049（付款前務必咨詢，以免不是自己所需） 歡迎關注，共同進步。
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SYSWELD環焊縫管道建模及焊接路徑設置
1：2D Element 環向拉伸為 3D Element 2：設置環焊縫焊接線及參考線的教程 3：軟件版本：Visual environment 18.0.2 | SYSWELD 2022.0 4：課程附件是視頻開始用到的 2D Element 模型（可能存在版本不一樣打不開的情況），可以用您自己的平面模型來學習，方法是一樣的
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ABAQUS焊后熱處理消除焊接殘余應力的數值模擬（蠕變應力松弛）
以管道環焊縫焊接殘余應力為初始條件，考慮焊后熱處理的蠕變應力松弛機制，使用abaqus計算了PWHT后的殘余應力分布狀態。詳細講解了殘余應力導入過程及后處理。QQ1224294049 參考： https://www.yqgqt.org.cn/content/post/422113 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12175
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環焊縫的實例教程
各位高手，誰做過環焊縫溫度場模擬的例子，或有這方面的經驗的，能不能幫幫我啊，我現在在做這樣一個模擬，感覺做直焊縫的例子很多，但是環焊縫的卻很少，誰有這方面的APDL資料能不能共享一下呢？請大家多幫忙吧！
5.2 宏觀金相分析
將圓柱與支管焊接接頭環焊縫沿縱剖面等分成4份，觀察4個縱剖面焊接接頭情況。環焊縫產生裂紋一側的情況見圖4(a)所示，裂紋由焊縫與支管的表面熔合線處起裂，未沿焊縫熔合線縱向繼續開裂，而是沿母材開裂。環焊縫未產生裂紋一側的情況見圖4(b)所示，未發現缺陷。
5.3 微觀金相分析
環焊縫產生裂紋一側，在焊縫與支管交接的熔合線上拋光態下可觀察到腐蝕形貌，如圖5所示，在支管表面也觀察到一處腐蝕形貌(圖5右上)。
在焊縫側也觀察到腐蝕形貌(圖6)，裂紋呈較寬直線狀(圖5)。侵蝕后的形貌見圖7，裂紋起裂部位為焊縫與支管交接的熔合線處的腐蝕坑，起裂后裂紋沿支管橫截面基體裂開。
環焊縫未產生裂紋一側，焊縫與支管交接的熔合線處拋光態下可觀察到腐蝕形貌，焊縫側也觀察到嚴重腐蝕形貌，見圖8。侵蝕后形貌見圖9。腐蝕位于熔合線處和焊縫表面。
5.4 斷口分析
母材的拉伸斷口形貌如圖10，呈韌窩特征。裂紋處斷口表面有很厚的腐蝕產物，腐蝕產物中有氧、硫、氯等元素。
將斷口清洗后觀察，但可觀察的新鮮斷口很少，斷口呈多源斷裂特征，已交匯形成臺階，見圖11。
六 、討論
由以上分析結果可知：①5083鋁合金圓柱、支管化學成分滿足要求。②5083鋁合金支管材料力學性能不穩定，No1檢查結果合格，No2檢查結果不合格，說明母材本身存在質量缺陷。③在使用過程中發生斷裂試樣的環焊縫四周的熔合線處均已產生腐蝕坑，腐蝕坑主要位于靠近支管的焊縫處。斷裂僅在環焊縫受向上拉力一側的支管上發生，在環焊縫受向壓力的對面一側未發生。④支管母材拉伸試樣的斷口呈韌性斷裂特征，而使用過程中發生斷裂試樣的斷口呈脆性斷裂特征。
展開 一、半自動焊常出現的焊接缺陷
1．管道環焊縫平焊、仰焊兩處位置經常是在進行熱焊時由于熔池溫度過高，焊道熔深增大，且因受重力作用，鐵水下滴，造成焊道燒穿或在仰焊位置形成根焊內凹。
2．根焊道經過打磨清理后，存在著薄厚不均的情況。由于半自動焊熔池溫度高、熔深大，在根焊道較薄的位置假如仍然采用常規的方法進行焊接，極有可能將根焊金屬全部熔化而出現燒穿現象。
3．在蓋面焊仰焊位置，當熔池溫度過高，焊接時鐵水因自重易下墜滴落，不易控制熔池外形和大小，從而造成焊道外觀成型超高、過窄、咬肉等缺陷。
二、斷弧焊的基本原理及焊接方法
1．基本原理：固然上述出現的焊接缺陷各異，但產生各種缺陷的原因卻都有一個共同之處：熔池溫度過高。因此斷弧焊的基本原理就在于當焊接中熔池溫度過高時利用斷弧方式使熔池短暫的冷卻，然后再繼續焊接，從而將熔池溫度控制在較為合適的范圍內。
2．焊接方法：按照正常運條角度起弧，形成熔池后也按常規運條方法運條，然后立即斷弧（一步一斷法）或向前形成幾個焊波后斷?。◣撞揭粩喾ǎ?，斷弧后熔池稍一冷卻迅速起弧，形成下一個熔池，再斷弧、起弧……如此反復進行。（焊接時具體采用“一步一斷”還是“幾步一斷”應根據熔池溫度公道選擇）
三、斷弧焊的應用及操縱要領
1．當管道環焊縫在平焊、仰焊位置及根焊打磨較薄處進行熱焊時，發現熔池溫度過高（熔池增大）即可采用斷弧焊進行焊接過渡直至離開危險區域。這樣即可有效避免燒穿及內凹現象的發生。
2．當進行蓋面焊仰焊位置焊接時，起弧形成熔池后，迅速橫向擺動將鐵水攤開形成片狀，使金屬與兩側坡口母材熔合良好，然后斷弧、起弧、斷弧……直至完成仰焊位置的蓋面焊。
展開 一、半自動焊常出現的焊接缺陷
1．管道環焊縫平焊、仰焊兩處位置經常是在進行熱焊時由于熔池溫度過高，焊道熔深增大，且因受重力作用，鐵水下滴，造成焊道燒穿或在仰焊位置形成根焊內凹。
2．根焊道經過打磨清理后，存在著薄厚不均的情況。由于半自動焊熔池溫度高、熔深大，在根焊道較薄的位置假如仍然采用常規的方法進行焊接，極有可能將根焊金屬全部熔化而出現燒穿現象。
3．在蓋面焊仰焊位置，當熔池溫度過高，焊接時鐵水因自重易下墜滴落，不易控制熔池外形和大小，從而造成焊道外觀成型超高、過窄、咬肉等缺陷。
二、斷弧焊的基本原理及焊接方法
1．基本原理：固然上述出現的焊接缺陷各異，但產生各種缺陷的原因卻都有一個共同之處：熔池溫度過高。因此斷弧焊的基本原理就在于當焊接中熔池溫度過高時利用斷弧方式使熔池短暫的冷卻，然后再繼續焊接，從而將熔池溫度控制在較為合適的范圍內。
2．焊接方法：按照正常運條角度起弧，形成熔池后也按常規運條方法運條，然后立即斷?。ㄒ徊揭粩喾ǎ┗蛳蚯靶纬蓭讉€焊波后斷?。◣撞揭粩喾ǎ?，斷弧后熔池稍一冷卻迅速起弧，形成下一個熔池，再斷弧、起弧……如此反復進行。（焊接時具體采用“一步一斷”還是“幾步一斷”應根據熔池溫度公道選擇）
三、斷弧焊的應用及操縱要領
1．當管道環焊縫在平焊、仰焊位置及根焊打磨較薄處進行熱焊時，發現熔池溫度過高（熔池增大）即可采用斷弧焊進行焊接過渡直至離開危險區域。這樣即可有效避免燒穿及內凹現象的發生。
2．當進行蓋面焊仰焊位置焊接時，起弧形成熔池后，迅速橫向擺動將鐵水攤開形成片狀，使金屬與兩側坡口母材熔合良好，然后斷弧、起弧、斷弧……直至完成仰焊位置的蓋面焊。
展開 附表 焊接工藝參數
4.2焊接設備的選用
由于9%Ni鋼內罐環縫長度是縱縫的近4倍，為加快施工進度，提高焊接效率，環縫采用埋弧自動焊。施焊時，焊接行走機構吊掛在儲罐壁板上，先焊接焊縫外側，打底層時采用雙面機架，背面焊劑保護，外側焊接結束后進行碳刨清根打磨，滲透檢測合格后采用同樣的方法焊接內側。儲罐立焊縫采用焊條電弧焊。
4.3焊接電源
選用某型弧焊電源與埋弧焊機配套使用，通過調節方波的波形可以調整熔深和焊道形狀，焊絲負半周不會產生電弧偏吹，電弧與電弧的干擾由相位轉換控制。
4.4焊道布置
在環焊縫埋弧自動焊時，為減少焊縫拘束應力，防止產生焊接冷裂紋，以及提高焊接接頭的低溫韌性，采用多層多焊道，δ=14.3mm的環焊縫，大坡口側采用3層6道，背面焊2層，3臺埋弧焊機均布，同向、同步施焊。
4.5焊接工藝控制
線能量控制：焊工嚴格按批準的WPS進行操作，現場由專職線能量記錄員進行抽檢，以保證線能量控制在規定范圍。
層間溫度監控：現場配備測溫儀，層間溫度達到要求后再次施焊，焊接檢驗員抽檢。
施焊環境監控:現場由焊接工程師控制，超過規范要求，停止施焊。
焊縫返修控制：9%Ni鋼只允許返修一次，返修操作嚴格按程序進行。先碳弧氣刨，清除缺陷，將刨槽打磨，清除表面氧化層，然后進行PT檢測，確認缺陷已清除，再用原焊接工藝進行修補，再用砂輪將焊縫表面打磨光滑，最后經RT檢測合格。
4.6打磨作業
打磨采用專用氧化鋁砂輪及不銹鋼絲刷。焊前將坡口面及坡口兩側15～20mm寬度范圍內的鐵銹、油污等清理干凈；碳刨清根后打磨清除表面氧化層，打磨深度至少1.6mm；在焊接結束后對焊縫進行成形打磨，表面不得有妨礙無損檢測的缺陷存在。
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環焊縫的最新內容
B31.3 附錄 W 規則引用了更復雜的 ASME 第 VIII 部分，Div 2 焊接疲勞曲線（因為 B31 參考方程是環向對接焊縫），但產生的斜率和平均曲線與 “Markl 疲勞方法和 ASME 管道應力強化因子的實驗評估”以及上面的公式 3。
筒節與筒節 之間、筒體與端部封頭之間的連接焊縫，由于其方向與筒體軸向垂直，因此稱為環向焊縫，簡稱環焊縫。
圓筒按其結構可分為單層式和組合式兩大類。
1、單層式筒體
筒體的器壁在厚度方向是由一整體材料所構成，也就是器壁只有一層 (為防止內部介質腐蝕,襯上的防腐層不包括在內)。單層筒體按制造方式又可分為單層卷焊式、整體鍛造式、鍛焊式、非焊接瓶式等幾種。
10
所有穿過防水混凝土的預埋件，必須滿焊止水環，焊縫要密實無縫。
本文對D508 ×1519mm 規格鋼管制管縱縫和現場環焊縫焊接工藝評定進行介紹。
（33）管道布置時管道焊縫的設置，應符合下列要求：
管道對接焊口的中心與彎管起彎點的距離不應小于管子外徑：且不小于100mm；
管道上兩相鄰對接焊口的中心間距：
a.對于公稱直徑小于 150mrn的管道，不應小于外徑，且不得小于50mm；
b.對于公稱直徑等于或大于150m的管道，不應小于150mm；
環焊縫距支、吊架邊緣凈距不應小于 50mm；需要熱處理的焊縫距支
圖5 鈦鋼復合板筒體焊接示意圖
鈦鋼復合板筒體焊接時應按圖5所示設計檢漏孔（焊檢漏嘴）和氣路阻斷（銀釬焊），即縱縫上2個檢漏孔，環縫上2個檢漏孔（如圖6所示）；氣路阻斷后縱焊縫和環焊縫不聯通。第一層焊接時，在待焊的鈦蓋板正面兩側貼紙，邊焊邊揭（如圖7所示）。一側揭紙的長度不超過250mm，一次焊接的長度不超過200mm，兩側交替進行。第二層焊接時，由檢漏孔繼續通氬氣保護。
10
所有穿過防水混凝土的預埋件，必須滿焊止水環，焊縫要密實無縫。
套筒式罐壁板環向焊縫采用搭接，縱向焊縫為對接。拱頂儲罐多采用該形式，其優點是便于各圈壁板組對，采用倒裝法施工比較安全。 直線式罐壁板環向焊縫為對接。優點是罐壁整體自上而下直徑相同，特別適用于內浮頂儲罐，但組對安裝要求較高、難度亦較大。
典型案例分析
01
鍋爐汽包上升管焊縫開裂
上升管與汽包環焊縫出現裂紋，并向母材擴展，見圖2。
10、所有穿過防水混凝土的預埋件,必須滿焊止水環,焊縫要密實無縫。環片凈寬不小于40mm,大管徑的套管不得小于80mm,安裝時必須固定牢固,不得有松動現象。
11、大體積防水混凝土入模溫度不應高于30℃,混凝土內外差值大于25℃時,應采取表面保溫和內部降溫措施。
