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250m³液化石油氣罐是較大型的臥式儲罐拍随，其制造工藝要求高傍菇。由于受廠家退火爐長度的限制，250m³儲罐無法進行整體退火工藝界赔，故采用分筒節(jié)退火桥嗤，再對組裝環(huán)焊縫進行局部退火處理，以消除組裝焊縫的殘余應(yīng)力仔蝌。本文采用盲孔法對環(huán)焊縫進行退火前后焊接殘余應(yīng)力測試泛领，分析局部退火工藝效果荒吏。

殘余應(yīng)力測試原理及應(yīng)用儀器

采用盲孔法測試焊縫殘余應(yīng)力，就是在有殘余應(yīng)力的部位鉆一個小孔渊鞋，因小孔附近的殘余應(yīng)力被釋放绰更，孔區(qū)附近的殘余應(yīng)力場發(fā)生變化，只要測出該局部區(qū)域的應(yīng)變變化量锡宋，即可計算出鉆孔處釋放前的殘余應(yīng)力值儡湾。

儀器采用南京聚航科技有限公司的JHMK多點殘余應(yīng)力測試系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK鉆孔裝置組成执俩。在軟件進行設(shè)置后徐钠，自動實時計算殘余應(yīng)力，并實時顯示和保存應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值蚤就，測量結(jié)果直觀明了寥伍。

測點的選擇：由于只有一條組裝環(huán)焊縫，焊縫兩面焊成型闰厨，故在罐體內(nèi)壁及外壁焊縫上對應(yīng)并對稱各分布四個測點撼腹。

測量結(jié)果分析

從表1可以看出，環(huán)向殘余應(yīng)力退火前后均大于軸向殘余應(yīng)力害寸，測量結(jié)果符合焊接殘余應(yīng)力的基本規(guī)律：*大殘余應(yīng)力方向與焊縫長度方向一致瓦腋，且為拉應(yīng)力；垂直焊縫方向的殘余應(yīng)力遠小于平行焊縫方向的殘余應(yīng)力寝谚，因此測試數(shù)據(jù)是合理的妙旅。

從表1所列的環(huán)焊縫退火前后的實測值變化情況可看出:

1. 退火前，外壁面第8點殘余應(yīng)力值*大蹋烂，達504MPa战覆，退火后，其值約316MPa叁震。減少了188MPa，降低幅度為37%敲坏；外壁面第5點是退火降低殘余應(yīng)力幅度*大的窘问，由501MPa降低到202MPa，減少了299MPa宜咒，降低幅度達60%惠赫。

2. 除外壁面第3點外，環(huán)向殘余應(yīng)力退火后消除率為31.9%-59.5%故黑；

3. 軸向殘余應(yīng)力基本上沒有消除儿咱，外壁面環(huán)焊縫軸向殘余應(yīng)力在退火前為較小的壓應(yīng)力，經(jīng)退火后變?yōu)檩^大的壓應(yīng)力场晶。

4. 退火前組裝環(huán)向焊接殘余應(yīng)力大部分在31-500MPa之間混埠，明顯高于罐體其他環(huán)焊縫186-343MPa的殘余應(yīng)力值怠缸。

將表1的殘余應(yīng)力值在退火前后的對比用圖1表示，取消退火后無法正常測量的第二點钳宪，1揭北、3、4為內(nèi)壁測量點吏颖，5搔体、6、7综俄、8為外壁測量點竿赂，測量點分界線與殘余應(yīng)力分界線將圖1分成Ⅰ、Ⅱ制沦、Ⅲ宅谁、Ⅳ4個區(qū)域。

圖1 組裝環(huán)焊縫殘余應(yīng)力在退火前后的對比

從圖1可以看出焊蕉；高殘余應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)I區(qū)滔测，原因之一是環(huán)焊縫內(nèi)壁焊縫坡口比外壁坡口小的多，而且外壁焊縫冷卻速度比內(nèi)壁快谊弯。其退火降低殘余應(yīng)力效果非常明顯罚迹，降幅在37%-60%之間，平均降幅達50%霍鹿。

軸向殘余應(yīng)力值在退火后增大异这，*大增幅可達170MPa，該殘余應(yīng)力不是*大殘余應(yīng)力障漓，可能對焊縫抗疲勞愤售、抗應(yīng)力腐蝕有利。

組裝環(huán)焊縫的殘余應(yīng)力高于其他環(huán)焊縫胎许，主要是因為采用強制對接峻呛，兩個筒節(jié)強行對中后進行焊接，而且筒體內(nèi)壁面只能手工焊接辜窑。

結(jié)論

由以上數(shù)據(jù)表明钩述，盲孔法可用于液化石油氣儲罐組裝環(huán)焊縫的殘余應(yīng)力測試中，所測結(jié)果符合焊接殘余應(yīng)力的基本規(guī)律穆碎，測試數(shù)據(jù)合理牙勘。高殘余應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)在外壁面環(huán)向方向上，其退火后殘余應(yīng)力降幅在37%-60%之間所禀，*大減幅達299MPa方面，平均降幅50%；退火后內(nèi)壁面環(huán)向平均殘余應(yīng)力減少27%色徘。整個環(huán)焊縫局部退火工藝可消除30%-60%的環(huán)向殘余應(yīng)力應(yīng)力值恭金，其效果非常明顯操禀，達到了消除焊接殘余應(yīng)力的要求，儲罐兩筒節(jié)的組隊滑焊縫蔚叨，殘余應(yīng)力值比罐體其它環(huán)焊縫的殘余應(yīng)力值要大床蜘，應(yīng)注意改善焊接組對的工藝方法。