压力容器焊接残余应力分布与评价的研究现状

吴高峰



压力容器焊接残余应力分布与评价的研究现状

吴高峰

（福建省特种设备检验研究院，福建 福州 350008）

摘要：文中概述了压力容器残余应力方面的理论知识，详细综述了国内外有关于压力容器残余应力定量分析、测试及评价方法的研究概况，讨论了各方法在实际应用中的优缺点，同时也展望了未来压力容器残余应力测试与评价的发展趋向。

关键词：残余应力；压力容器；分布与评价；X射线

1　引言

残余应力是材料中发生了不均匀的弹性或弹塑性变形的结果，是材料各向异性的反应，在材料加工和处理过程中都是难以避免的［1］，是影响焊接结构使用性能和寿命的重要因素。当焊缝和热影响区附近应力发生很大的变化时，这些部位容易产生裂纹，设备零部件发生损坏的主要原因通常是由残余应力导致的应力腐蚀和疲劳裂纹等缺陷。因此，明确变化部位对判断和防止裂纹缺陷很有必要。

2　研究意义

据统计每年由压力容器失效造成的损失，美国达700亿美元，日本高达25000亿日元，中国也达到200亿元。全国现有在用压力容器233.59万台，锅炉60.73万台，这些设备多数在高温、高压、低温、疲劳、腐蚀性介质下运行，安全寿命长的20年以上，短的几年甚至几个月，主要由设备的原始缺陷和使用缺陷决定。材料内部结构不连续性、焊接过程中过大的温度梯度造成了应力集中，在介质、温度和压力的共同作用下诱发裂纹、疲劳损伤和腐蚀开裂的产生，最终导致设备失效。……