对于截止阀焊接阀座的应力计算与分析

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1、VALVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http://www.cqvip.com2001年第2期阀门文章编号：1002一S8SS【2001】02—0001—05截止阀焊接阀座的应力计算与分析王泽清张卫东{哈尔滨锅炉厂有限责任公司，^龙江哈尔滨150046)摘要介绍了计算机辅助截止闽焊接阀座应力计算的方法、程序和过程．绔出1计算结果并作了比较和分析．提出7消除问座应力变形的改进方案和建议。关键调截止阁；焊接阀座；CAD中田分粪号：TG404文献标识码：AStresscalculationandanalysisonwel

2、dingseatofstopvalveWANGZe—cling，ZHANGWei—dong(HaerbinBoile~PlantLDed—h8b丑j竹coml=~ny，I-~erbha150046，China)Abstract：WhilestopvalveinuseitsweldingseathasSeverestressP~tUSeSdamagetotheseat，wecalculateandanalysisthestressbyusinggenerallimitelementprogram，with8notches，equalp

3、referenceunit，axissymmetry．Keywords：stopvalve；weldingseat；CAD在高温高压截止阀设计中，为了提高阀门DN100mmPN2．5MPa(J61H一25)截止阀为密封面的硬度．对公称直径≥50ram的截止例．进行了计算和分析。该阀阀体材料为阀．大多采用阀座嵌入阀体焊接的结构(图WCB，阀座材料为25钢，密封面采用ED—1)。在加工以及装焊过程中，阀座与阀体相接CrNib堆焊，阀座和阀体的焊接则采用E50焊处的平面有0．3--0．4mm的间隙。这样，阀门条。在额繁的开启和关闭过程中，

4、焊缝处所承担的l漠型和方法应力加大，造成焊缝出现裂纹，产生破坏，影由于截止阀焊接阀座处与应力计算有关部响了阀门的使用寿命。为了解决这一问题，以位可以简化成轴对称结构，所以在计算机上，采用八节点、等参数和轴对称有限元法通用应力计算程序进行应力计算分析。计算模型如图2所示，阀体部分的右侧和下侧为固定端，模型图左边界为自由端，阀座密封面承受阀杆作用的集中载荷．其余部分承受介质压力的均布载荷。经计算，阀杆集中载荷对密封面的比压q：60．546MPa。介质压力均布载荷q=图1间座24，52MP怍者简介：王洋清(1950一)．男．沈耵人．高级工

5、程师，从事电站阀门的设计、研究和调试工作。标准分享网www.bzfxw.com免费下载VALVEDESIGNQQ：40444436VALVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http://www.cqvip.com阀门2001年第2期fb)fc)1同压2．罔悴(a)原设计(b)修改方案1(c)修改方案2图2计算模型计算按3种情况进行。①计算模型同原设角R=lmm，整个槽向左侧平移lmm，密封计的焊后情况，划分成63个单元，250个节面外侧倒角(30’)的焊后情况，划分成63个点(图3)。◎计算模型上部环向槽底尖角改单元．

6、249个节点(图5)。为R=lmm的圆角，侧部周向槽宽由3mm改为2ram。阀座底部外周边和阀体靠紧的焊后情况，捌分成63个单元，250个节点(图4)。菡：=l‘③计算模型上部环向槽深6mm改为5ram．圆誊uⅡ【．卜f＼正l!__—_l匿罄f＼一}{f＼＼。．图4修改方案I的单元节点在计算机上所进行的应力计算数据，应用第四强度理论换算成相当应力。相当=√}+i+一lX2一1×3一吼X3在以下计算中均以相当应力为分析图3原设计的单元节点依据。标准分享网www.bzfxw.com免费下载VALVEDESIGNQQ：40444436VA

7、LVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http://www.cqvip.com2001年第2期阀门：：J匪三一，一．【*j＼fI／lIlIlIlllll＼，图5修改方案2的单元节点圈7修改方案1的应力曲线294245196蓬14798≤口匿陲Ill、l。Il盥力胁IIEllIJIll¨lIJlllfIlIll图6原设计的应力曲线ll『ll、l／原设计、修改方案1和修改方案2的阎座和焊缝处应力分布情况如图6～8。2结果与分析原设计方案以及两个改进设计方案的计算结果中比较典型的节点相当应力列入表1圈8修改方案2的应力曲线和

8、表2。根据有限元法通用应力计算程序的计算结标准分享网www.bzfxw.com免费下载VALVEDESIGNQQ：40444436VALVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http://www.cqvip.com4阀九2