The Effect of Ultrasonic Peening on Service Life of the Butt-Welded High-Temperature Steel Pipes

Abstract

Residual stresses introduced by manufacturing processes such as casting, forming, machining, and welding have harmful effects on the mechanical behavior of the structures. In addition to the residual stresses, weld toe stress concentration can play a determining effect. There are several methods to improve the mechanical properties such as fatigue behavior of the welded structures. In this paper, the effects of ultrasonic peening on the fatigue life of the high-temperature seamless steel pipes, used in the petrochemical environment, have been investigated. These welded pipes are fatigued due to thermal and mechanical loads caused by the cycle of cooling, heating, and internal pressure fluctuations. Residual stress measurements, weld geometry estimation, electrochemical evaluations, and metallography investigations were done as supplementary examinations. Results showed that application of ultrasonic impact treatment has led to increased fatigue life, fatigue strength, and corrosion resistance of A106-B welded steel pipes in petrochemical corrosive environment.

Untitled

“…исследовался также вопрос влияния условий жесткого контура на вязкие свойства (КСV -40 ) кольцевых сварных соединений патрубков и люков-лазов при врезке их в первый пояс стенки. это, в основном, касается листового проката нижних поясов стенки, поставляемого в состоянии после закалки с отпуском: сталь 06гБ 390 и 06гБ 355 [22] и нормализованной стали 09г2сюч-У [26]. стали 06гБ390 и 06гБ355 привлекательны низким содержанием углерода и высокими нормативными значениями КСV -40 ≥ 120 дж/см 2 (по факту 300 дж/см 2 и более в толщинах до 50 мм).…”

“…м 3 с толщиной окраек 9 мм [25] убедительно показал, что данной толщины, при наличии антикоррозионного покрытия, вполне достаточно для сохранения его непроницаемости на протяжении 40 лет. это подтверждается и нормами оао «аК» транснефть» [26], в которых принята толщина окрайки и центральной части днища резервуаров большой вместимости равной 9 мм.…”

Influence of corrosion damage on cyclic fatigue life of tee welded joints treated by high-frequency mechanical peening

“…Compactness, mobility and low cost of equipment for high-frequency mechanical peening (HFMP) allows strengthening parts of machines and metal structures in any spatial position in the field, in particular under the water [11]. Works [12][13][14][15] give the results of experimental studies of the effectiveness of application of HFMP technology, known in foreign publications as «ultrasonic shock treatment», to improve corrosion resistance and characteristics of corrosion fatigue resistance of welded joints. In these studies assessment of corrosion resistance, corrosion rate and corrosion fatigue of welded joints was performed in NaCl solutions.…”

“…Works [12][13][14][15] give the results of experimental studies of the effectiveness of application of HFMP technology, known in foreign publications as «ultrasonic shock treatment», to improve corrosion resistance and characteristics of corrosion fatigue resistance of welded joints. In these studies assessment of corrosion resistance, corrosion rate and corrosion fatigue of welded joints was performed in NaCl solutions.…”

Influence of corrosion damage on cyclic fatigue life of tee welded joints treated by high-frequency mechanical peening

“…Компактность, мобильность и низкая стоимость оборудования для высокочастотной механической проковки (вмп) позволяет проводить упрочнение деталей машин и металлоконструкций в любых пространственных положениях, в полевых усло-виях, в том числе под водой [11]. в работах [12][13][14][15] приведены результаты экспериментальных иссле-дований эффективности применения технологии вмп, известной в зарубежной литературе как «ультразвуковая ударная обработка», для повы-шения коррозионной стойкости и характеристик сопротивления коррозионной усталости сварных соединений. в данных работах оценку коррози-онной стойкости, скорости коррозии и коррози-онной усталости сварных соединений проводили в растворах NaCl.…”