焊接接头在锅炉中占有很大比例,锅炉中部件大多靠焊接方法来连接。同时由于焊接接头多为不连续结构,而且锅炉运行环境恶劣,焊接接头承载的压力要比其它部位高的多,更容易引发失效事件。焊接过程中受到各类因素影响如焊接参数,母材性质,焊接设计,以及环境、操作人员等,导致焊接缺陷的产生。焊接缺陷使焊接接头产生应力集中现象,同时也是焊接裂纹萌生的起点,对焊接接头安全造成很大隐患。焊接过程还伴随一种固有现象,即残余应力,残余应力过大会使焊接接头承载能力降低,还会使得焊接接头变形,影响后续加工。因此研究焊接过程各类因素对焊接接头的影响,对保证焊接质量,减少焊接接头失效事件发生有重要意义。本文以昆明锅炉有限责任公司焊接生产为工程背景,以焊接工艺及各类影响因素为基础,对焊接过程失效作出以下几点研究:1.运用FMECA分析方法,确定焊接接头失效过程分析范围,对焊接接头失效模式进行辨识,找出焊接接头失效原因及后果,并通过RPN方法对焊接接头失效模式进行风险排序。2.结合模糊层次分析方法,优化整个焊接失效分析过程。通过模糊化RPN结果并通过引入权重对焊接失效事件的概率、后果和可检测性进行分析,通过模糊CA分析得到各类失效模式对于焊接失效的影响程度排序,明确影响程度最大的失效模式,作出应对措施。3.根据以上两种方法得出的结果,建立焊接接头失效Bow-tie模型。通过编制焊接接头失效事故树了解焊接接头失效原因,引入预防与控制措施,运用焊接失效预防措施、焊接失效控制措施降低焊接失效发生概率,减少焊接失效后果程度,并不断改进预防与控制方法,最终使焊接失效处于一个可接受的水平上。4.运用Simufact.welding软件建立焊接有限元模型,分析焊接工艺参数对焊接残余应力与变形的影响,得出优化实际焊接工艺依据。5.提出一种结合能量法与灰色GM(1,1)模型的疲劳寿命预测方法,对焊接接头进行焊接疲劳寿命预测,能够简便得出焊接接头疲劳寿命并作出预测,结果较精确,能解决疲劳寿命试验费时费力的问题。