某立交工程水中承台开挖围护方案比选分析

立交桥是缓解城市交通压力的有效措施之一。当立交工程跨水域时,需要建设水中承台作为其支撑。文章基于某立交工程水中承台开挖围护方案比选,探究提升其质量的有效措施,为类似工程建设提供一些思路。     

核电汽轮机焊接低压转子1∶1模拟件接头高周疲劳性能及门槛值预测

测试了25Cr2Ni2Mo V百万千瓦级核电汽轮机焊接低压转子1∶1模拟件埋弧焊接头的高周疲劳性能,高周疲劳断口分析表明,内部启裂源多为气孔,且有明显的分区现象.已有文献计算启裂区应力强度因子幅的公式多应用于内部夹杂物启裂的情况,文中针对模拟件埋弧焊接头高周疲劳裂纹椭球形气孔裂纹源,提出裂纹源形状影响因子对已有公式进行修正,建立了通过高周疲劳测试和断口观察预测疲劳裂纹扩展门槛值的方法.该方法通过白光干涉形貌仪确定启裂区的面积、采用对数拟合确定启裂源形状影响因子等手段,预测出埋弧焊接头焊缝区的疲劳裂纹扩展门槛值,并进行了模拟件埋弧焊接头的疲劳裂纹扩展门槛值的测试,结果一致,进一步验证了方法的合理性.     

汽轮机焊接转子接头残余应力研究一:25Cr2Ni2MoV钢核电转子模拟件热处理前后残余应力的对比

利用焊接方法制造大型汽轮机转子已成为电力装备制造业的主要方向,通过测量焊接转子模拟件接头处的残余应力,对于转子设计、优化焊接与热处理工艺、评估服役状态都具有重要的参考意义。测试了25Cr2N i2MoV钢核电转子模拟件外圆、内圆、剖面处热处理前后的残余应力分布,发现转子深窄间隙接头处存在较为显著的轴向压应力,内、外圈在热处理前均有较大的切向拉应力;经过热处理,残余应力大大降低,且保持较好的应力状态。重复性测量的数据稳定性较好,反映出加工过程的高稳定性。     

夹具拘束模型在焊接过程有限元分析中的建立及应用

夹具及垫板的拘束作用对被焊平板试样残余应力与变形的演变历程具有重要影响。将夹具和垫板作为弹塑性体包含到焊接数值模拟模型中,采用4种模型模拟夹具及垫板与被焊平板试样之间的相互作用,能够提高焊接数值模拟研究方法的科学性和准确性.数值模拟结果表明,夹具拘束作用的不同处理方式对平板试样焊后残余应力分布与变形趋势有重要影响,不同拘束条件下的平板试样残余变形模拟结果,与平板试样在自由状态下和夹具夹持状态下焊接实验获得的变形趋势均一致,在焊接过程初期阶段,平板试样上下表面的横向应力分布差异,对决定平板试样的残余变形趋势有重要影响。     

钢铁材料中残余应力与磁致振动的相互作用关系

研究了45钢脉冲磁处理过程中残余拉应力与磁致振动之间的相互作用关系.结果表明,残余应力可影响材料的磁致伸缩特性,进而影响材料的磁致振动特性.钢铁材料中存在残余应力时,磁致振动的平衡位置发生移动,且振幅减小;随着磁致振动过程的进行,有残余应力试样的磁致振动特性逐渐向无应力试样的特性过渡.另外,残余应力在磁致振动结束后发生了一定程度的下降,这表明脉冲磁处理过程中,残余应力与磁致振动之间存在着强烈的耦合作用,使得带有残余应力材料的磁致振动表现出强烈的非线性特征.     

外加磁场作用方向对焊接残余应力的影响

针对新近发展起来的降低钢铁工件中残余应力的脉冲磁处理方法作用规律较为复杂的现状,研究了磁处理降残余应力效果的外磁场方向这一关键因素。通过盲孔法在16Mn焊接应力试样上进行残余应力的研究,研究脉冲磁处理前后试样中的残余应力分布,并对不同外磁场方向导致的磁处理效果进行对比。试验结果表明,在其他处理参数相同的情形下,不同的外磁场方向可导致不同的磁处理效果：磁场沿最大主应力方向进行处理,残余应力变化不明显；而磁场与最大主应力方向垂直进行处理,可获得较为明显的残余应力降低效果。采用电阻应变片研究不同外磁场方向引起试样中的磁致伸缩,获得不同外磁场方向作用下试样中磁致伸缩的不同特征,分析认为,这与脉冲磁处理效果的方向敏感性密切相关。     

焊接过程三维应力变形数值模拟研究进展

焊接非平衡加热、冷却过程导致产生焊接应力与变形，严重影响焊接过程及结构的服役行为，是焊接结构生产制造过程中必须解决的关键技术问题之一。作者对目前国内外焊接过程中焊接应力与变形的数值模拟研究及工程应用进行了分析。结合研究小组的研究工作，对大型复杂结构焊接过程中三维焊接应力变形数值模拟存在的困难、需要解决的主要技术问题进行了评述，并介绍了几个工程应用实例。     

相似理论在焊接温度场和应力场及应变场中的应用

从焊接热效应为焊接残余应力和残余变形的根本原因出发,认为相似温度场是相似应力场及应变场的前提。利用因次分析法,忽略弹、塑性形为能及相变引起的能量变化,推导出焊接温度场相似应满足的条件。在此基础上,利用方程分析法导出应力场及应变场的对应关系。为了进行数值验证,还推导出为满足相似温度场高斯热源应具备的必要条件。为了表明所推导相似条件的可行性,本论文利用平板表面堆焊的数值模拟进行验证,得到较好的结果。     

多孔氧枪喷头轴线上速度分布特征的研究

本文基于湍流时流理论，对多孔氧格喷头几何轴线上的速度分布特征进行了理论和实验研究．结果表明，多孔氧论喷头轴线上速度最大值的临界枪位可由下式计算并由大型喷头的实测结果得到了验证     

NiCrMoV耐热钢贝氏体焊缝韧性薄弱区的确定

研究汽轮机低压焊接转子用30Cr2Ni4MoV耐热钢贝氏体焊缝多层多道焊韧性薄弱环节及其影响因素。采用冲击韧度试验评价焊缝的整体性能,并设计裂纹沿埋弧焊焊缝的准静态韧性试验,观察裂纹的扩展方式,利用能谱分析焊缝微区成分。冲击韧度试验表明,焊缝室温冲击吸收功为118 J,焊缝整体韧性良好。焊缝准静态韧性试验研究发现,裂纹在焊缝层间不完全相变区发生失稳扩展,为焊缝韧性相对薄弱的环节。通过光学显微镜观察高温苦味酸水溶液腐蚀的试样发现,焊缝层间不完全相变区存在大量的黑色线条,裂纹的失稳扩展沿黑色线条进行。借助扫描电镜和能谱分析发现,黑色线条处的碳的质量分数明显高于基体部分,推测这些局部富碳区含有较多的对韧性不利的组织,是造成层间韧性薄弱的主要原因之一。