消除不锈钢焊管残余应力的方法

消除残余应力的方法除了在不锈钢焊管制造工艺过程中尽量减少残余应力的产生以外,对已产生的残余应力可以采取多种方法进行消除,采用何种方法应该根据不锈钢焊管的使用要求,经过经济技术比较选定,这里介绍几种方法供参考。

自然时效消除残余应力:这种方法是利用自然界的作用,主要是温差作用,使不锈钢焊管中的残余应力慢慢地释放出来,其优点是简便易行,费用少;其缺点是费时很长,长时间占用产品资金,无论是对制造厂家还是对用户都难以承受,而且其效果在短时间内并不明显。

整体高温回火:这种广泛是将不锈钢焊管加热到一定温度然后保温一段时间再逐渐冷却,消除残余应力的效果取决于加热温度,保温时间、冷却速度等,这种方法如果回火参数选择适当,对残余应力的消除效果比较显著。但是整体高温回火耗费较大,在生产线上难以实现,除有特殊要求外,一般不宜采用。

局部加热:这种方法的效果不如整体加热的效果理想,它只能降低残余应力的峰值,而不能全部消除。消除残余应力的效果与温度梯度有关,而温度梯度又与加热范围有关。对焊缝的加热宽度:B=5RHR—不锈钢焊管半径(mm);H—不锈钢焊管的壁厚(mm)。加热的方法有多种多样,在生产线上以感应加热居多。

机械拉伸法(过载法):每根钢管都要进行水压试验,一般加压后保压一定时间,其目的是检验不锈钢焊管质量,另一方面也可以消除部分残余应力。

实验结果表明,对存在残余应力的材料施加应力负荷时,如果施加的应力负荷幅度与材料的疲劳极限大致相当,则残余应力可以减小,但效果不明显,当残余应力减小到与疲劳极限值大体相当时,再重复以上实验,则残余应力几乎没有多大变化,当施加的应力负荷幅度低于疲劳极限值时,则对残余应力的减少几乎不起作用,只有施加的应力负荷幅度高于疲劳极限时,残余应力的减少才比较明显。我们在确定水压试验的应力负荷值时一定要全面考虑。

其它方法:有的不锈钢焊管制造厂采用内控成型代替传统的外控成型,不锈钢焊管内壁由拉应力变为压应力,总体残余应力水平有所降低。另外,对不锈钢焊管进行防腐处理时,采取喷砂除锈,在除锈的同时也可消除部分残余应力。