全焊接球閥采用BS7448-2標準測定焊縫CTOD值,根據(jù)API1104和DNV-OS-C401標準評價焊縫材質(zhì)韌性。從整體焊接閥體焊縫區(qū)全厚度方向截取標準式樣,厚度B,寬度W=36,長度L=4W+20。預(yù)制裂紋長度a≈(0.04~0.05)W。從檢測的閥體焊縫和焊縫熱影響區(qū)(HAZ)的δc值分析,焊縫和HAZ的δc值大于標準規(guī)定。在不進行熱處理的情況下,根據(jù)窄間隙焊接工藝設(shè)計的焊縫滿足標準規(guī)定,具有足夠的韌性。
整體焊接閥體最大焊縫厚度超過130mm,根據(jù)ASMEBPVC和API6D規(guī)定,該焊縫必須進行熱處理以消除焊接應(yīng)力。但整體焊接閥體因內(nèi)部橡膠及塑料等密封材料的限制,不能進行焊后熱處理,因此必須采用非熱時效的應(yīng)力消除方式和有效的評定準則保證焊縫的可靠性和安全性。
全焊接球閥焊縫韌性技術(shù)是采用頻率達到20kHz以上具有大能量的振動設(shè)備,沖擊金屬物體表面,能使焊縫金屬殘余應(yīng)力獲得釋放,改變焊縫的應(yīng)力分布。大口徑整體焊接閥體的窄間隙焊縫厚度超過130mm,焊接過程中由于焊縫的熱脹冷縮,在軸向和環(huán)向存在較大的焊接應(yīng)力。由于采用小電流、多道焊工藝,厚度方向受約束較小、熱量易于釋放,應(yīng)力相對較小。采用應(yīng)力消除設(shè)備垂直沖擊環(huán)向焊縫表面,通過盲孔法測定焊接殘余應(yīng)力表明,可以消除掉80%以上的焊接殘余應(yīng)力。