液化石油气钢瓶焊接残余应力分析

目前生活燃气在城乡得到广泛使用，气钢瓶是燃气的载体。日常生活中，燃气钢瓶经常发生火灾、爆炸事故，给人民的生命和财产安全造成严重威胁。火灾主要是由于气瓶发生泄露而引起的，而气瓶爆炸则主要由瓶体所承受的*大应力超过材料的强度极限所致。

气瓶应力主要是工作应力和制造过程中产生的残余应力。工作应力可以通过有效的管理手段和合理的充装工艺控制在安全范围内，残余应力则需要在生产过程中采用合理的热处理来消除应力。

液化石油气钢瓶全部为焊接成型，由于组对误差、焊接过程中加热、冷却不均匀等原因，使瓶体、焊缝及其热影响区内存在残余应力。当残余应力为拉应力时，会造成疲劳失效和脆性断裂，同时对钢瓶的疲劳强度、断裂性能及抗应力腐蚀性能产生不利影响。因此，残余应力是影响液化石油气钢瓶强度的一个重要因素。而对液化石油气钢瓶关键部位进行残余应力分析显得尤为重要。本文就是以液化石油气钢瓶为研究对象，通过对不同部位进行焊接残余应力测试，研究其焊接残余应力的分布特点。

样品信息

钢板冲压拉伸后制成上、下椭圆形封头，下封头缩口与上封头对接焊后制造成型。成型后进行去应力退火，退火温度为650℃。瓶体有一条环焊缝，阀座和底座部位为角焊缝。

选用同一厂家同一批次的三支液化石油气钢瓶作为测试对象，编号为1^#、2^#、3^#_。1^#和2^#气瓶用于残余应力测试，3^#气瓶用于气瓶的材质分析。气瓶基本参数为：瓶体材料HP295，公称容积35.5L，工作压力2.1MPa，外径320mm，设计壁厚3mm。

残余应力分析试验

本次残余应力分析方法选用盲孔法，采用聚航科技生产的JHMK残余应力测试系统，由JHYC静态应变仪和JHZK钻孔装置组成。应变花灵敏系数为2.18.

残余应力测点选择