结构钢焊接残余应力三维有限元分析

对结构钢板对接焊接及腹板与翼缘角焊缝连接的工字型截面梁进行三维有限元模拟,分析了焊接温度场、残余应力分布及残余变形。有限元计算结果与试验结果比较吻合,证实了计算模型的有效性。计算结果表明:焊接热影响区存在较大的三向残余应力,且纵向残余应力大于横向残余应力,对结构局部受力将产生较大影响,但由于焊接残余应力是自平衡的,故焊接残余应力的存在对钢材宏观受力影响不大。     

基于椭球面强度模型的钢框架梁柱节点断裂分析

利用软件ANSYS的参数化设计语言APDL和用户编程功能UPFs,将建议的静水应力型椭球面屈服模型编制成子程序模块,通过ANSYS软件的开放式接口,实现了程序编制.通过对梁柱节点试验的数值模拟和分析,得出了等效考虑焊接残余应力和焊接缺陷的对接焊缝断裂因子修正系数.对钢框架梁柱狗骨式节点进行了基于椭球面强度模型的数值模拟和断裂分析,结果显示：狗骨式节点在梁翼缘削弱截面形成塑性铰,大大降低了对接焊缝的断裂因子幅值.狗骨式节点滞回曲线饱满,延性较好,且承载力和刚度较常规节点下降不多.     

钢结构对接焊缝数值模拟及参数分析

基于ANSYS有限元软件采用了双椭球热源模型、CO2气体保护焊的焊接工艺,通过生死单元法模拟热源移动,建立了桥梁钢结构的焊接有限元模型,进行了对接焊缝的数值模拟分析,并与实验结果进行对比验证了模拟的可靠性。在此基础上研究了对接焊缝在坡口形状、X型坡口多层焊的焊接顺序、焊接速度、焊件厚度、焊接坡口角度、焊枪的施焊方向等不同因素下残余应力的变化情况。结果表明：相比于其他坡口的焊接,X型坡口焊接残余应力较小,多层焊情况时,X型坡口采用对称焊更有利;板厚、焊速的增加,坡口角度的减少及采用分中对称焊方法都能减少焊接残余应力的产生。     

考虑焊缝单元的钢节点有限元计算方法

焊接是不同钢构件连接最常用的方式之一,出于多种原因,传统的计算对焊缝进行了简化或合并处理,这与构件的实际受力状态有较大偏差.为此,提出了钢结构三维焊缝单元的定义及其作用机理,较为精细地模拟了焊缝的应力应变状态、材料属性、应力集中情况.由于在有限元数值分析中,焊缝单元的物理特性在整个结构的作用中有较大影响,将考虑焊缝单元的节点有限元计算结果与传统的节点计算方法、简化的有限元模型的计算结果进行对比,发现了考虑焊缝单元的作用与属性,对结构的受力分析有更重要的意义.     

钢板对接焊接残余应力的数值分析与试验测定

对采用对接焊缝拼接钢板的焊接过程进行数值模拟,确定焊接残余应力,分别采用盲孔法与切条法对对接焊缝拼接钢板的焊接残余应力进行试验测定,以切条法试验测定结果为标准,对数值分析方法及盲孔法测定结果的精度进行了评价.分析结果表明:数值分析得到的对接焊缝拼接钢板的焊接残余应力分布和大小均与切条法测定结果基本一致,验证了钢结构焊接残余应力数值分析方法的适用性;盲孔法测定的钢板焊接残余应力分布规律与切条法基本一致,但由于盲孔法钻孔精度不易控制,盲孔法测定的焊接残余应力数值误差较大.     

考虑残余应力的焊接节点疲劳寿命有限元分析

为研究残余应力对焊接结构疲劳性能的影响,基于热力耦合计算方法建立了热弹塑性有限元模型,模拟T型节点焊接全过程及焊后热处理的温度场与应力场。基于扩展有限元法建立T型焊接节点断裂力学数值模型,将焊接应力场作为初始条件引入模型并分析其对疲劳裂纹动态扩展行为的影响。结果表明,未考虑残余应力时,焊接节点疲劳裂纹向焊缝两端均匀发展,裂纹扩展形式与试验结果不符;焊后热处理可以显著降低焊接产生的高拉伸应力和压缩应力,但对疲劳寿命的增幅较小,仅为6.1%;考虑残余应力后疲劳裂纹扩展路径与试验更为接近,焊接结构有限元模拟应考虑焊接残余应力对疲劳裂纹扩展路径的影响。     

基于ANSYS的MONEL-400合金中厚板CMT数值模拟

为获得中厚板CMT残余应力分布规律,进一步了解CMT焊接的优越性,基于ANSYS有限元分析软件,以体生热率做热源,以"生死单元技术"模拟焊缝的生成,对MONEL-400平板CMT焊接进行数值模拟.通过分析模拟结果得到CMT焊接温度场和应力场;通过分析残余应力数据发现CMT对焊件的纵向应力影响较大,该方向在焊缝中心产生的最大残余应力达261 MPa;通过与普通对接焊模拟结果对比发现,CMT可减小焊接塑性变形区的宽度,焊件性能更优越.     

高温超导电机磁体支撑结构焊接残余应力分析及影响研究!

焊接残余应力不仅可能使高温超导电机磁体支撑结构产生裂纹,还可能与外加载荷叠加后改变磁体支撑结构的承载能力。应用轴对称模型及单元生死技术,对高温超导电机磁体支撑结构进行了焊接数值模拟,得到了焊缝残余应力的分布规律,同时在结构强度分析中考虑了焊接残余应力的影响。数值模拟结果表明:最大残余Mises应力出现在焊缝区域,远离焊缝区的应力几乎为零;整体退火对焊接残余Mises应力的降低非常有效;焊接残余应力和外载荷作用下的Mises应力进行了叠加,导致磁体支撑结构的强度明显下降。研究结果为磁体支撑结构的设计、生产工艺的优化及降低焊接残余应力提供了理论依据。     

钢结构厚板焊接残余应力有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件对厚钢板对接焊、T型焊进行模拟分析,得出焊缝截面处横向与纵向残余应力的大小和分布,与实测结果基本吻合。从而总结出2种不同焊接形式残余应力的分布规律,以便设计人员在进行焊缝设计时对残余应力进行估算。     

铸钢节点对接焊缝有效缺口应力分析

为了研究铸钢节点对接焊缝的疲劳性能和寿命评估方法,对一种常用的铸钢热轧钢对接焊缝试件进行了疲劳试验研究,得到了刚度、位移与疲劳寿命阶段之间的关系。根据疲劳试验现象和断面的电镜扫描结果,提出了该类试件的疲劳失效机理。此外,采用有效缺口应力法预测了铸钢节点对接焊缝的疲劳寿命,并在考虑了平均应力和焊接残余应力的前提下,提出了改进的有效缺口应力法,分别将预测结果与实测疲劳寿命进行了对比。研究结果表明：铸钢节点对接焊缝的疲劳过程可分为稳定阶段和断裂阶段。稳定阶段占总寿命比例≥80%,断裂阶段≤20%。有效缺口应力法能在一定程度预测疲劳寿命的变化趋势,但结果偏危险,改进的有效缺口应力法能提供较安全的预测结果。     

焊接培训过程中焊接缺陷分析

本文针对职业焊接培训过程中常见焊接缺陷的特征,产生原因及预防措施进行了详细的分析,对学员提高自己的焊接水平具有一定的参考作用。     

焊接FORD法兰专用焊条研制

提出了对焊接FORD法兰专用焊条的要求,介绍了研制新焊条的技术途径.通过对法兰制作各工艺流程进行试验,结果表明,新研制焊条XE5016各项性能优良,达到了预期目的.经对法兰接口实际焊接,其X射线探伤为Ⅰ级合格.     

CuZnAl合金氩弧焊焊接性能研究

采用与母材同质的焊丝,研究了铜合金CuZnAI氩弧焊的焊接性能,并利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针对接头进行了金相检验、力学试验和成分分析。结果表明,接头强度与母材接近,断口呈浅韧窝状,塑性较好;但在焊接时,由于Zn,AI挥发强烈,焊缝成分发生变化,对其形状记忆效应略有影响。     

改进栓钉焊接工艺提高焊缝一次合格率

分析了栓钉穿透焊在焊接过程中易出现的问题,结合现场焊接实例,改进了焊接工艺,经试验探索了一种保证质量要求的栓钉穿透焊的现场可行的焊接技术。     

印制板焊接--"手工"焊接技术教学

烙铁焊接包含的技术内涵十分丰富，对学生来说，要充分了解焊接机理，再加上用心的实践才能逐步掌握基本技能。在学习时要掌握电烙铁的握法要领，做好焊接前的准备工作，学会正确的操作方法。     

基于Simufact的链轮激光焊接仿真

运用Simufact-Welding软件对链轮和凸缘采用激光焊接仿真,在其他参数相同的情况下,分析了两种焊接速度下焊缝处的热循环,以及链轮和凸缘的总变形和等效应力.仿真结果表明:焊接速度为13 mm/s时,焊缝处采样点的最高温度为2 831℃,焊件的总变形小于1.82 mm,焊件的等效应力小于450 MPa.焊接速度为13.2 mm/s时,焊缝处该采样点的最高温度为1 455℃,焊件的总变形小于1.03 mm,焊件的等效应力小于400 MPa.     

薄板激光-电弧复合焊接与电弧焊接的经济性对比分析

激光-电弧复合焊接技术是将激光与电弧两种不同性质的热源复合在一起,同时作用于工件表面的新型焊接技术。研究结果表明,与电弧焊接技术相比,激光-电弧复合焊接具有焊接工时少、焊丝消耗低、经济效益大等特点,在薄板焊接上具有较大的优势。     

冷焊法焊补修复汽轮机汽缸裂纹

介绍了异质材料冷焊法修复大型铸钢件裂纹的焊补工艺，并用该工艺对135MW火电机组汽轮机高中、压汽缸裂纹进行了焊补修复，证明了工艺的可行性。     

焊接机器人焊缝跟踪方法及路径规划研究

焊缝自主跟踪是机器人焊接智能化的关键,其精度是评价焊接质量的重要指标.焊接对象或条件的改变对精度的影响最为直接,尤其当焊件表面存在缺陷时会产生较大的跟踪误差.为此,开展焊接机器人焊缝跟踪方法及路径规划研究,提出焊缝跟踪的4步法:1)利用激光传感器扫描坡口,获取轮廓数据.2)接着通过组合滤波算法,运用限幅滤波和高斯滤波处...     

工艺参数对高强钢Domex700MC焊缝组织的影响

通过不同的焊接工艺参数下获得的焊缝组织的比较 ,分析了高强钢Domex70 0MC埋弧焊焊接接头组织与工艺参数之间的关系。结果表明工艺参数对焊缝一次组织的影响是对柱状晶宽度和比例的影响 ,对二次组织主要是对铁素体形态的影响