焊接接头有哪几种(管板与壳体连接焊接接头失效的结构因素分析)

通过对对，焊接接头性能影响因素的分析和试验，调整了相应的结构参数和焊接工艺参数，防止了焊接接头的缺陷，提高了接头的力学性能，从而延长了产品的使用寿命，减少了损耗，节约了材料。

关键词：焊接接头。故障分析。构造因素

换热器产品中固定管板与无法兰壳体之间的焊接接头是产品中的主要焊接接头。焊接接头在制造过程中的内部结构缺陷，如夹渣、气孔、未熔合、未焊透、裂纹、组织粗大等，会影响焊接接头的力学性能，也影响产品的可靠性，给用户带来不必要的经济损失，这是一个不容忽视的问题。通过对对，焊接接头性能影响因素的分析和试验，调整了相应的结构参数和焊接工艺参数，防止了焊接接头的缺陷，提高了接头的力学性能，从而延长了产品的使用寿命，减少了损耗，节约了材料。

这个问题被提出来了

在产品的生产过程中，焊接结构参数、焊接工艺参数、焊前准备和操作方法都会影响焊接接头的质量。在焊接过程中，有必要通过控制相关技术参数来控制焊接接头的内部质量，以尽可能提高焊接接头的力学性能。在众多技术因素中，结构参数和焊接工艺参数对对焊接接头质量影响最大，因此，坡口尺寸变化对对焊接接头质量的影响和焊接工艺参数对对焊接接头质量的影响是本课题的主要内容。

通过研究相同焊接工艺参数下不同尺寸坡口焊接接头的显微组织、力学性能和焊接应力分布的变化；通过比较对对，质量影响最小的焊接接头的结构尺寸，选择最佳的工艺参数。

2凹槽尺寸的确定

该产品的设计槽尺寸见如图1，其中管板的边缘尺寸为0.25，管板与壳组对的后槽之间的间隙为0.41，这在国家标准中根据不同的板厚有具体规定。

根据我国生产装置的实际情况，和1的值见表1。根据表中的数据，根据《钢制压力容器》标准的相关规定，可以分别计算管板的边缘尺寸和槽缝尺寸，也列于表1。

在本次试验中，为了减少工作量，试件凹槽组的对分为大、小两端，最大值为6mm，最小值为1mm。该值虽然与国家标准要求不同，但满足焊接过程中保证焊接接头质量的要求，对对试验结果的正确性没有明显影响。

3模拟测试和检测

为了保证结构参数对对焊接接头组织、应力和力学性能影响的试验结果的准确性，要求焊接工艺参数在焊接过程中保持不变。

该试验中样品的结构与产品实际使用的结构相似。对焊接接头的检验主要包括热影响区应力值、力学性能测试和热影响区显微组织分析。

3.1压力测试

应力释放法用于应力测试。

通过测试焊接接头区域或焊接热影响区，某一点的应变，可以计算出该点的应力值。该方法检测简单，所需测试设备简单。虽然数据不够准确，但同一标本测试的数据与对，的数据相当，对的这一课题完全符合要求。

在试验过程中，为了使焊接热影响区的应力相位对准确并具有对比，在焊趾两侧5毫米处平行于焊接接头中心线的直线为

上述数据表明，离焊接接头不同距离的点之间的应力不同。离熔合线越近，应力值越大。离熔合线越远，应力值越小。这表明高温区更容易产生较高的应力。

4.2对应力对沟槽间距的影响

对应力对沟槽间距的影响也很明显。从表中可以看出，沟槽间距越大，应力值明显增大，最大间隙处的应力值约为最小间隙处应力值的3.5倍。理论上，凹槽越大，需要填充的金属越多，焊接过程中的热作用时间越长，温度越高，导致应力越大。

4.3沟槽间距对对力学性能的影响

可见，沟槽间距对对力学性能影响不大，但沟槽间距对对缺陷影响很大。对两个样品进行了宏观金相检验。沟槽间距越小，不完全穿透的缺陷倾向越高。因此，坡口间距间接影响焊接接头的强度并降低疲劳强度。

5金相分析

在相应的最大槽端和最小槽端，取样进行金相分析。与母材相比，对金相组织差异不大。可以看出，由于所用材料为普通碳素结构钢(管板和筒体均采用Q235-B)，这种材料的显微组织在加热时没有明显的长大趋势。可以认为，坡口间距对对焊接接头和热影响区金属结构的影响不显著。换句话说，由焊接接头的微观结构和热影响区引起的焊接接头失效的因素远小于由焊接缺陷和应力变化引起的失效的因素。

6结论

通过以上分析，沟槽尺寸是导致管板与壳体焊接接头失效的重要因素之一。由于坡口尺寸对对焊接接头内部缺陷和热影响区，焊接残余应力有很大影响，坡口越大，焊接缺陷越容易产生，焊接残余应力越大。在焊接实践中，通过选择合适的坡口尺寸，配合合理的焊接工艺参数，可以尽可能降低焊接接头和热影响区的焊接残余应力，从而减少此类失效现象的发生，降低生产中的经济损失。