N08825复合管焊接残余应力的X射线衍射测试

姚海盛，汪 凡，张 勇

中国石油工程建设公司，北京 100120

N08825复合管焊接残余应力的X射线衍射测试

姚海盛，汪 凡，张 勇

中国石油工程建设公司，北京 100120

焊缝及附近区域的焊接残余拉应力对复合管的抗脆断、疲劳和应力腐蚀破坏性能等均有较大的不利影响，易成为系统的最薄弱区域。采用X射线衍射法对N08825复合管焊接接头环焊缝表面与焊缝表面轴向残余应力进行测试，得出其分布规律并加以分析，可为后续调整应力分布，提高管道的抗腐蚀性能提供依据。实验结果表明：N08825复合管表面焊缝中心线的环向残余应力几乎均为拉应力，应力波动较为平缓，在起弧、收弧点位置均存在较大残余拉应力，这对管道的抗腐蚀性能及疲劳性能有不利的影响；复合管表面轴向残余应力分布呈对称状态，在焊缝及其附近区域均为压应力，随着与焊缝距离的增大，管道表面残余应力数值逐渐减小并趋近于零。

N08825复合管；焊缝残余应力；X射线衍射；测试

众所周知，焊接过程中的不均匀加热和冷却是焊接残余应力和变形产生的根本原因。焊接残余应力会降低结构强度、承载能力和抗疲劳性能，焊接变形会降低结构的装配精度和尺寸稳定性。残余应力与工作应力叠加，应力峰值将达到甚至超过材料的屈服强度，降低焊接结构的安全性与可靠性。因此，弄清残余应力的分布规律是焊接中的重要问题，对焊接残余应力进行测试，研究其分布规律尤为必要。

X射线衍射法属于非破坏性的无损测量法，其原理是先测定应变[1]，再按照弹性力学定律根据晶面间距的变化由应变计算应力值，因而可以测定很小范围内的应变。……