1. 1. 研究背景 1.1 EO反应器的发展 EO是环氧乙烯的简称，EO反应器是生产环氧乙烯的核心设备。

由于其复杂的结构，高难度的制造工艺，以往在国内使用的EO反应器全部为他国制造。

为突破国外制造厂家的垄断，我国逐步开展了国产化EO反应器的制造研究工作。

经过多方联合研究工作，首台国产EO反应器在2011年由南化公司化机厂制造完工，于2012年在扬子石化公司正式服役。

　EO反应器是典型的特大固定管板式厚壁换热器，首台国产EO反应器管板厚度高达310mm，简体厚度达到110mm，直径接近7000mm。

由于超厚板的使用，会导致其在焊接后出现较大残余应力和组织不均匀现象产生。

1.2 焊接残余应力和变形 焊件在通过焊接作业时，由于受热和冷却的不均匀，使焊件各部分发生了不同程度体积上的变化，这一变化导致了焊件内部焊接残余应力的产生，而焊接残余应力又是产生变形和裂纹的诱因。

1.2.1 焊接残余应力的产生 焊接残余应力的产生主要有以下几点[]： 1、焊件在焊接过程中，位于焊缝高温区体积的膨胀受到了周边冷态金属的约束，使高温区产生局部压缩塑性变形，当焊件冷却时，受局部压缩而产生塑性变形的金属影响不能自由收缩，同时受到冷态金属的约束作用，此时，焊件中就产生了与加热焊件时产生的应力方向相反的应力，即焊接残余应力，又称温度应力。

#160; 2、焊缝冷却的过程中，焊缝金属发生二次相变，这将会引起焊缝组织变化，从而导致其体积变化，这引起了焊接接头区域产生应力，又称相变应力。

#160; 3、在焊接过程中，若对焊件采用刚性固定，这样可以减少焊后变形，但应力却会增加。