LPG储罐焊接后的焊缝区会产生残余应力。它是由于焊接时不均匀加热的温度场所造成的内应力残留在结构中造成的,故称残余应力。由于LPG储罐的结构尺寸、焊接工艺不同,残余应力的水平也大不一样,分布也十分复杂。需要确定合理的消除或减小。
LPG储罐焊接残余应力的对策:
一、超载法
在可控条件下,对LPG储罐施加一次或多次比其工作状态下稍大的外载荷。该载荷形成的应力与LPG储罐存在的焊接残余应力叠加。在外载荷卸除过程中,屈服变形区域与弹性变形区域同时以弹性状态恢复,存在的残余应力被部分消除。
二、整体热处理法
将焊接完成的整个LPG储罐按一定的加热速度加热到下转变温度以下,并保温一段时间,使变形金属晶体缺陷基本消除,强度降低,韧性提高,使残余应力得到松弛、释放而消除。
三、局部热处理法
其原理与LPG储罐整体热处理相同,目前多采用红外板式加热器或履带式电阻加热器加热LPG储罐焊缝区。由于是局部加热,消除残余应力的效果不如整体热处理好,处理对象往往只限于LPG储罐较简单的焊接接头。
四、温差拉伸法
针对焊缝区残余应力的分布状态,利用温差热效应形成一个反向应力场,从而消除残余应力的一种方法。此法在焊缝较规则、厚度又不太大的板壳结构上有一定应用价值。
五、锤击法
焊缝金属在迅速均匀的锤击下产生横向塑性伸展,使焊缝收缩得到一定补偿,从而使LPG储罐在该部位的拉伸残余应力的弹性应变得到松弛,焊接残余应力即可部分消除。
六、爆炸法
通过引爆布置在LPG储罐焊缝及其附近的炸药带,利用炸药在焊缝区瞬间爆炸的冲击波与残余应力的交互作用,使金属产生适量的塑性变形,残余应力因而得到松弛。爆炸法对于在役LPG储罐开罐检查中焊缝返修工程消除残余应力具有独到之处。
以上是消除LPG储罐焊接残余应力常见的几种方法,可以选择使用。