厚壁不锈钢管道全位置焊接过程残余应力与变形分析
焊接线能量对轴向收缩影响至关重要,因而可以通过控制线能量来控制焊接轴向收缩。在前10mm时,无论连续焊还是不连续焊都会产生较大变形,因而要控制好焊接线能量,应采用小的热输入:10mm以后,在保证层间温度要求的前提下,可以进行连续焊接；在填充至2/3坡口厚度后,可以适当加大焊接线能量,以提高焊接效率。全位置自动焊各方向的径向位移量都小于0.3mm。沿焊缝中心厚度上的轴向残余应力分布呈典型的弯曲型,环向残余应力基本上为拉应力,且随距内表面距离的增加环向应力也会增加。焊接完成后,管道内外表面的环向和轴向的残余应力均表现为拉应力；焊缝及热影响区附近存在较高的拉应力,随着距离的增加,拉应力下降迅速,并趋于一致。固定端和自由端的应力分布趋势有所不同,自由端残余应力值比较低,而固定端南于拘束的存在使得残余应力有增加的趋势。
换热管管端伸出管板，可形成各种焊脚高度尺寸的焊缝。这个焊脚尺寸需要强度校核的，这种型式便于计算不过时调整。
这种结构手工焊和自动焊均可。多道焊时，在完成打底焊后可进行目测检查和PT，以控制根部焊缝质量。
另外，这种结构在制造时可预先将管端伸出管板足够长，待焊接完成后，可对整个管板的管口端部进行机械加工，使所有管口端面在同一水平面上。对于生产工艺上要求管内壁形成均匀液膜立式安装的换热器、冷凝器，可采用这种结构。
不过，这种角焊缝的缺点在于，由于管端突出，比起入口圆滑的换热管与管板平齐、换热管端下沉的结构，它会产生较大的入口断面收缩率(参考文献如此，个人不太理解)，在管口可能存在介质冲蚀。
具体操作方法：起弧后，利用长弧对焊缝进行预热（预热时间约为2～3秒），利用手腕的压力将电弧迅速下压、下刮，将原有焊缝割成一个缓坡形斜面。电弧下刮后利用电弧的吹力将割除的焊缝铁水吹尽，然后快速将电弧运回进行正常焊接。值得一提的是在利用电弧切割焊缝金属的整个过程中，焊接过程必须快速、连续，一气呵成其次，送丝速度以焊接速度参照进行调节，终根据焊缝余高及成形情况确定。终焊接电流、离子气、焊接速度三个主要参数的相互匹配通过焊接试验根据焊缝成形进行确定。
