Residual Stress Control in Nozzle to Cylinder Butt Welds of Large-Scale Pressure Vessels Using Primary Plus Secondary Local PWHT Method
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Abstract This study systematically investigated spot heating local postweld heat treatment (PWHT) for pressure vessel nozzle to cylinder butt welds through experimental and numerical analyses. A dual-stage local heat treatment methodology, i.e., primary plus secondary local PWHT (PS-PWHT), was developed specifically for nozzle to cylinder butt welds, with a systematic investigation of secondary heating parameters affecting residual stress reduction. The results demonstrate that the PS-PWHT method achieves 50–70% residual stress reduction at critical inner surface locations. Two optimized secondary heating configurations, i.e., elliptical saddle-shaped secondary heating (E-SH) and rectangular saddle-shaped secondary heating (R-SH), were established based on reverse bending moment analysis of axial/hoop heating bands. Geometric parameters were quantified with recommended secondary heating distances (WDC = 2Rt and WDS = 4Rt) and (2–3)t width range (where WDC and WDS are the primary and secondary heating distances for the hoop and axial heating bands, respectively, and t represents wall thickness). A heating temperature range of 300–450 °C was identified for secondary heating, balancing effective stress relief without material degradation and damage. The developed process control strategy demonstrates significant improvements in mitigating welding-induced residual stresses through the PS-PWHT method.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Residual Stress Control in Nozzle to Cylinder Butt Welds of Large-Scale Pressure Vessels Using Primary Plus Secondary Local PWHT Method
- Date Crossref
- 06/03/2026
- Éditeur
- ASME International
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Shandong University MOE Key Lab for Liquid-Solid Structure Evolution and Materials Processing pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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China University of Petroleum pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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China Energy Engineering Corporation (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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China National Chemical Corporation (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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College of New Energy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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China Petroleum & Chemical Corporation Technology Department pays non établi dans la noticeInstitution
MOE Key Lab for Liquid-Solid Structure Evolution and Materials Processing — Shandong University, China University of Petroleum et China Energy Engineering Corporation (China), avec 3 autres affiliations.
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