第45卷。第5期 2016年9月
文章编号：1000-7466(2016)05-0012-04①
石油化工设备
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT
基有限元分析的压力管道焊后局部
热处理加热宽度准则初探
姚胜南，陈艺，顾福明
Vol.45No.5 Sept.2016
（1.中山职业技术学院，广东中山528400；2.上海市特种设备监督检验技术研究院，上海200333）
摘要：给出了压力管道局部热处理临界加热宽度的定义，在此基础上进行了应力释放的有限元分析，讨论了焊缝类型、内表面换热条件以及局部热处理条件对焊接残余应力的影响。此外，探讨了局部热处理加热宽度准则。
关键词：压力管道；有限元分析；局部热处理；加热宽度准则
中图分类号：TQ055.81；TE969
文献标志码：Bdoi：10.3969/.issn.1000-7466.2016.05.003
HeatingWidthCriteria of LocalHeatTreatmentonPressure
Pipe After Welding Based on Finite Element Analysis
YAO Sheng-nan', CHEN Yi', GU Fu-ming
(1.Zhongshan Polytechnic ,Zhongshan 5284oO, China; 2.Special Equipment Supervision and
InspectionofShanghaiInstituteof Technology，Shanghai200333,China）
Abstract:The definition of critical heating width of pressure pipe during local heat treatment was introduced . The stress release was studied on the basis of the finite element analysis . The effects of the weld type , the conditions of the inner surface heat transfer and the local heat treat -ment on the welding residual stress were discussed , the heating width criteria of the local heat treatment was also discussed finally .
Key words: pressure pipe ; finite element analysis ; local heat treatment ; heating width criteria
压力管道焊后局部热处理可以释放残余应力并改善材料性能，是目前广泛采用的提高管道抗应力腐蚀开裂的有效方法[-3]。在压力管道焊后局部热处理过程中，加热宽度、均温区宽度和轴向温度梯度控制宽度是主要控制参数[4.5]。这些参数在各国的压力容器规范或标准中均有所规定。其中，加热宽度是最直接的控制参数，为此各国建立了相应的行业规范或国家标准。但各国标准所给出的焊后局部热处理加热劳度、均温区宽度和保温费度都不同1.2.4.6]。同时，这些标准或准则都没有清楚地表明局部热处理时残余应力的消除效果，
影响压力管道焊后局部热处理加热宽度的因素 ①收稿日期：2016-05-11
很多.首先是管子的壁厚。直径R等儿何尺寸因素的影响，其次是热处理工艺参数，如均热温度、均温区宽度以及加热速度等的影响。笔者应用数值分析方法对压力管道焊后局部热处理应力释放的效果和
临界加热宽度的影响进行初步探讨。 1有限元分析模型和计算条件 1.1临界加热宽度的定义
在压力管道焊后局部热处理条件下寻找一个足够宽的加热宽度，使其得到与整体均勾热处理相当的残余应力消除效果。要得到与均匀热处理相当的等价残余应力，其条件是保证均温区温度分布足够
作者简介：姚胜南（1969-），男，湖南益阳人，高级工程师，学士，从事机电产品设计、制造工作。