冲击法改善T91钢焊接残余应力的研究分析

基于焊后热处理可以降低T91钢焊接残余应力,但无法改变其应力状态的分布问题,本文模拟分析了冲击法对于改善焊接残余应力的影响情况。通过ANSYS软件平台,导入经焊后热处理后的残余应力为初始状态,分析了不同的冲击力度、冲击间隔、双点冲击情况对于T91钢中小径薄壁管焊接残余应力的影响。模拟结果表明:冲击处理可以在处理表面一定深度范围内引入一定区域占比的压应力,并且压应力区域随载荷的增加而加大;由于不经焊后热处理的最高应力集中在焊缝内表面区域,因此只通过冲击处理的机械方式不能得到良好的改善焊后残余应力效果。通过焊后热处理结合焊缝区外表面冲击处理,可以在降低焊接残余应力的同时引入一定比例的压应力,从而得到较好的应力状态。单点环向冲击间隔7.2°的0.2mm冲击位移载荷下,具有75%左右的外表面环向压应力产生,可作为改善T91钢中小径薄壁管焊接残余应力的方案。     

P91钢中厚壁管焊接残余应力分析

针对管道试件规格不同所要求的焊接工艺不一致问题,讨论P91钢中厚壁管对接接头所要求的双人对称焊形式下的焊接残余应力分布规律．基于ANSYS分析软件,以双移动高斯热源结合单元生死技术,利用顺序耦合方法得到P91钢中厚壁管焊接残余应力．讨论热处理工艺对于P91钢中厚壁管焊接残余应力的影响．结果表明,由于焊接工艺在环向位置上的结构反对称性使得焊接残余应力在环向上呈反对称分布;即便经过较高温度的预热处理,没有焊后热处理时最大等效应力仍超过屈服极限;进行焊后整体热处理的P91钢中厚壁管焊接残余应力得到了有效的改善,平均应力数值下降了60%~70%．     

爆炸法消除焊接接头残余应力的数值模拟

利用非线性动力有限元法对爆炸处理消除焊接接头残余应力的全过程进行了数值模拟。首先，采用温度场与位移场的间接耦合方法计算了钢板对接焊的焊后冷却及残余应力的生成过程，求得焊接接头处由高温冷却到室温由于变形受到阻碍而产生的不均匀的残余塑性变形和应力。然后，在焊缝区引入移动的爆炸载荷，计算了爆炸波作用下该钢板焊接接头附近应力的变化。计算结果表明，爆炸处理可引起板内应力的重新分布，从而有效地释放超过塑性极限的残余应力。利用炸药爆炸消除大型焊接结构残余应力是一种经济有效的方法，本文的数值模拟为研究炸药爆炸消除焊接结构残余应力的机理提供了有力的工具。     

爆炸处理消除大型柱壳结构环焊缝残余应力实验研究

为探讨大型耐压柱壳结构对接环焊缝焊接残余应力消除方法,根据耐压柱壳结构环焊缝焊接工艺,设计并制作了大型耐压柱壳结构对接环焊缝模拟焊接模型,并采用沿焊缝条状布药,分别进行了单、双面布药爆炸处理消除大型耐压柱壳结构对接环焊缝焊接残余应力模型实验。结果表明:大型耐压柱壳结构对接环焊缝存在较大的焊接残余应力;单、双面爆炸处理均能有效调整、消除焊接残余应力,残余应力分布明显均匀化;焊后残余应力越大,爆炸处理效果越明显,当焊接残余应力大于0.5s时,单面爆炸处理后残余应力m下降幅度在40%以上,双面爆炸处理后残余应力m下降幅度在60%以上;采用沿焊缝条状布药,爆炸处理能有效消除沿焊缝的纵向残余应力;双面爆炸处理效果优于单面爆炸处理效果。     

反应堆贯穿件J形焊缝残余应力研究1）

焊接残余应力是引起应力腐蚀开裂的主要原因,准确地掌握残余应力的分布是对结构完整性评定的关键.为了探明反应堆压力容器顶盖控制棒驱动机构（control rod drive mechanism,CRDM）贯穿件J形焊缝残余应力的分布,本研究加工两个CRDM贯穿件实验模拟件,采用盲孔法测试两个J形接头的焊接残余应力.通过实验探明了CRDM贯穿件焊缝残余应力的分布规律,为反应堆压力容器结构完整性的研究提供必要参考.     

反应堆贯穿件J形焊缝残余应力研究

焊接残余应力是引起应力腐蚀开裂的主要原因,准确地掌握残余应力的分布是对结构完整性评定的关键.为了探明反应堆压力容器顶盖控制棒驱动机构(control rod drive mechanism,CRDM)贯穿件J形焊缝残余应力的分布,本研究加工两个CRDM贯穿件实验模拟件,采用盲孔法测试两个J形接头的焊接残余应力.通过实验探明了CRDM贯穿件焊缝残余应力的分布规律,为反应堆压力容器结构完整性的研究提供必要参考.     

高速客车转向架残余应力的试验研究

利用磁弹性这种新型的无损检测方法对高速客车转向架焊接构架组焊后的残余应力和构架在疲劳试验过程中的残余应力进行了试验研究,得到了构架残余应力随循环周次的变化规律     

考虑塑性和刚度不匹配的焊接残余应力估算

现有残余应力计算方法未能考虑材料塑性变形和焊接接头刚度不匹配的影响,使得焊接残余应力计算结果和实际残余应力存在较大偏差.在2219-T87铝合金钨极氩弧焊焊接头残余应力测试基础上,提出一种基于非线性有限元和材料弹性模量分区的残余应力—释放应变曲线的残余应力计算方法,研究了材料塑性变形和接头刚度不匹配对焊接残余应力计算的影响.结果表明,焊接接头中非均质材料塑性不匹配可以引起对于残余应力计算的较大误差;材料塑性变形对残余应力的影响大于接头刚度不匹配对残余应力的影响.所提出方法修正了传统方法在焊接接头的残余应力计算中由于未考虑接头非均质材料塑性不匹配而引起的误差.     

SiC/AL板的焊接残余应力分析

SiC/AL功能双材料由陶瓷和金属组成,由于该材料中的SiC具有较高的抗高温能力,AL具有较高的强度,因此在航空构件中得到运用,该双材料中孔洞焊接过程中的残余应力直接影响到双材料的性能。本文采用有限元分析手段中的死活单元技术对焊接过程进行了数值模拟计算,得到了该焊接过程的残余应力分布,并与常用的钢材焊接残余应力进行对比分析。本文同时对采用弹性复变方法和积分方程分析手段得到的焊接残余应力解析解的适用性进行了阐述。     

X射线法测试1500m^3乙烯球罐焊接残余应力的现场应用

本文应用Ｘ射线应力仪对ＣＦ－６２钢制乙烯球罐焊接残余应力进行了现场测量，解决了大型球罐的残余应力现场测试过程中的技术问题，结果表明焊后残余应力水平较高而热处理效果良好     

云纹干涉与钻孔法测量搅动摩擦焊接头的残余应力

搅动摩擦焊是90年代出现的一种新型焊接技术,特别适用于熔化焊接性差的有色金属等材料.搅动摩擦焊接头的残余应力分别具有高应力梯度的特点,传统的应变片钻孔法不能满足测量要求.本文结合云纹干涉法与钻孔法的技术,得到了铝合金薄板搅拌摩擦焊接头残余应力沿深度和沿垂直焊缝方向的分布.     

消除残余应力的爆炸处理新方法

任何不均匀的弹塑性变形过程都会给结构带来残余应力。熔化焊接是一个局部熔化随之凝固的过程,极大的变形不均匀给焊接区带来高达材料屈服强度的残余拉应力。这大大降低了焊接构件抗疲劳、蠕变、应力腐蚀和脆断的能力,是导致构件发生破坏事故的重要因素。     

HT-7U真空室振动时效消应力分析

针对HT-7U真空室拼焊过程中产生的焊接变形, 应用振动时效(VSR)工艺, 以消除拼焊处残 余应力, 提高真空室的尺寸精度. 通过振动过程中动应力分析和VSR工艺前后残余应力的对 比测量, 了解真空室拼焊处动应力和残余应力的分布状况, 实验结果表明VSR工艺消应力效 果良好.     

消除残余应力的爆炸处理新方法

任何不均匀的弹塑性变形过程都会给结构带来残余应力。熔化焊接是一个局部熔化随之凝固的过程,极大的变形不均匀给焊接区带来高达材料屈服强度的残余拉应力。这大大降低了焊接构件抗疲劳、蠕变、应力腐蚀和脆断的能力,是导致构件发生破坏事故的重要因素。     

基于多因素的焊接结构疲劳裂纹扩展速率分析

以Donahue等提出的疲劳裂纹扩展速率计算模型为基础,通过引入形状系数、张开比和残余应力等参数,建立了适用于焊接结构的疲劳裂纹扩展速率计算模型,分析了多种因素对焊接结构疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明,焊板厚度和焊缝余高的变化均会对焊接结构疲劳裂纹的扩展速率产生影响,在对焊接结构表面形状进行设计时应保有一定的焊缝余高;有效应力比的增大会降低焊接结构疲劳裂纹的扩展速率,且裂纹深度的变化不会改变有效应力比对焊接结构疲劳裂纹扩展速率的影响;残余应力的增大会提高焊接结构疲劳裂纹的扩展速率,且残余应力对疲劳裂纹扩展速率的促进作用随着裂纹深度的增加而增大,在对焊接结构的疲劳性能进行设计时须考虑残余应力对结构性能的影响。     

犁架联结点应力集中规律电测实验

北方系列犁的犁架都是由几根矩形管焊成的,在焊接处由于几何形状发生剧变,必将引起应力集中。另外,在焊接时会产生焊接应力,并且在焊缝附近材料的强度也会发生变化。但用通常的电测方法,只能得出由于几何形状引起的应力,至于焊接残余应力及     

残余应力的超声测量方法

1.前言无损地测定实际构件的残余应力,对于预测构件疲劳强度储备情况,检查热处理及表面强化处理工艺效果,控制构件切削加工工艺及检查消除应力工艺的效果等具有很大意义。目前,绝大多数残余应力测定方法对工件均有一定损伤,甚至完全破坏,只有X射线法、磁性法和超声法能无损测定残余应力。X射线法虽然理论较完善,但因仪器复杂,价格昂贵,对人体有伤害且穿透深度有限,仅能无损测定表面应力,其应用受到很大限制。磁性法和超声法测残余应力的有关问题各国正在大力研究中。尤其是超声法,由于具有无损、对人体无      

一般应力比时焊接节点的疲劳强度估算方法

考虑了焊接节点的几何形式、受载形式、材料、应力比、残余应力、板厚以及焊趾根部的短裂纹等因素对疲劳强度的影响。利用Ｐｅｔｅｒｓｏｎ公式和Ｔｏｐｐｅｒ公式，在引入极值疲劳切口系数概念的基础上，建立了一般应力比时焊接节点的两个有效应力集中系数估算公式，理论计算与实验结果的比较表明：用该方法预测焊接节点的有效应力集中系数有较好的准确度。文中的研究可望为工程应用提供一种有效的方法     

焊接残余应力对非线性矩形薄板奇点影响的讨论

根据板壳理论建立了具有焊接残余应力矩形簿板的非线性动力学方程;利用Galerkin原理,首次获得了具有焊接残余应力矩形簿板的非线性运动方程。在该非线性运动方程的基础上,研究了焊接残余应力对矩形簿板稳定中心点具有稳定解的邻域范围的影响;讨论了焊接残余应力对矩形簿板稳定中心点具有稳定解的邻域范围所对应的积分常数临界值的影响。研究结果表明:随焊接残余应力的增加,非线性矩形薄板相平面图中稳定中心点具有稳定解的邻域范围增大,非线性矩形薄板运动范围增大。     

基底材料和残余预张应力对低密度聚乙烯(LDPE)薄膜抗刮擦性能影响的实验研究

采用自主研制的刮擦实验仪器,对低密度聚乙烯(LDPE)薄膜进行线性增加法向荷载的刮擦实验,研究基底材料和残余预张应力对LDPE薄膜抗刮擦性能的影响。通过在刮擦过程中发生初始粘滑(stick-slip)和穿刺(puncture)等典型破坏时的临界法向荷载来表征LDPE薄膜刮擦性能。结果表明:1)软质基底可以延缓薄膜在刮擦作用下破坏的发生,LDPE薄膜在软基底(橡胶)上刮擦时的临界荷载大于其在硬基底(铝合金)上的临界荷载,而且基底粗糙度的增加会导致LDPE薄膜的抗刮擦性能下降;2)残余预张应力方向与刮擦方向平行时,薄膜抗刮擦性能随残余应力的增大而上升,而当两者方向相互垂直时,薄膜抗刮擦性能随残余应力的增大而下降。本文的实验研究对LDPE薄膜在包装、医疗手术等应用领域有良好的指导意义。