基于小冲杆试验的固体氧化物燃料电池钎焊密封接头蠕变损伤演化规律

如何获得钎焊接头三明治微结构的蠕变力学性能一直以来是一个难题. 文中基于Wen-Tu蠕变延性耗竭模型开发了钎焊接头蠕变损伤子程序，利用ABAQUS有限元软件建立了与SOFC密封接头相类似的钎焊接头小冲杆模型；采用试验与有限元相结合的方法研究了以304不锈钢为母材的SOFC钎焊接头蠕变损伤特性，得到了不同载荷下钎焊接头试样中心蠕变挠度变化率和蠕变应变变化率之间关系，阐明了钎焊接头在小冲杆蠕变试验条件下的蠕变损伤及裂纹扩展规律. 结果表明，适当的增加钎料的厚度有利于提高钎焊接头的抗蠕变变形能力，延长高温蠕变断裂寿命，且钎焊接头在多轴应力作用下主要断裂方式为脆性断裂. 初始裂纹最早在母材下表面萌生，距试样中心0.85 mm处，随后向上扩展至钎料层下表面，然后在钎料层上表面出现裂纹逐渐向母材上表面与钎料层下表面扩展，直至断裂.     

乙二醇蒸发器大开孔结构应力分析与强度校核

基于分析设计法,利用有限元软件ABAQUS对乙二醇蒸发器大开孔结构和补强圈结构进行应力分析,并进行强度校核,讨论了内压对应力强度的影响规律。结果发现,应力集中位于接管与筒体连接部位,强度校核符合要求,满足强度要求的极限载荷为0.77MPa。     

补焊长度对304不锈钢应力腐蚀的影响

通过慢应变速率拉伸试验(SSRT),研究了不同补焊长度的304不锈钢补焊试样在3.5%Na Cl溶液中的应力腐蚀敏感性。结果表明:所有试样的断裂位置均处在靠近补焊起点处。试样的宏观断口可明显区分为焊缝区、热影响区和母材三个区域,焊缝区断口形貌呈均匀分布的等轴韧窝,未发现应力腐蚀现象;热影响区断口呈现典型的准解理形貌,属于脆性断裂;母材具有一定的应力腐蚀倾向,且补焊长度越大,母材的应力腐蚀特征越为明显。     

钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测

钎焊连接技术被广泛应用于航空航天、核电等领域的高效紧凑换热器制造中.高温高压工作条件下,蠕变及蠕变损伤引起的裂纹扩展是换热器中钎焊接头的主要失效方式之一.以高效紧凑换热器中常用的Incone1625/BNi-2及C276/BNi-2钎焊接头为研究对象,对其蠕变及蠕变裂纹扩展扩展行为进行了研究,获得钎焊接头的蠕变变形及裂纹扩展规律,澄清其蠕变及蠕变裂纹扩展失效机理.同时结合蠕变损伤本构模型和试验,对钎焊接头的蠕变损伤与寿命预测进行研究与综述,讨论钎焊工艺、扩散区性能及尺寸对钎焊接头蠕变裂纹扩展行为的影响规律,建立钎焊接头蠕变拘束参数,实现钎焊接头蠕变裂纹扩展行为尺寸效应的统一拘束表征,进而为基于材料-组件-装备一体化的寿命预测方法提供理论基础.     

不锈钢板翅结构钎焊残余应力对蠕变的影响

利用有限元法,对微小尺寸的镍基钎焊不锈钢板翅结构进行600 ℃下的蠕变有限元分析,讨论钎焊残余应力对蠕变变形的影响.结果表明,由于镍基钎料BNi-2和不锈钢母材SS304力学性能的差异以及钎焊夹具的约束作用,钎焊后在接头处产生了较大的残余应力,对不锈钢板翅结构高温下的蠕变行为产生很大影响,在强度设计中不能忽略.初始应力和蠕变应变的分布规律具有一致性.隔板和翅片具有不同的应力应变分布特征,隔板侧的蠕变开裂的倾向比翅片大.钎角处蠕变应力和应变集中,易萌生蠕变裂纹.研究结果为不锈钢板翅结构钎焊接头的高温强度设计提供参考.     

湿H_2S环境下16MnR钢氢鼓泡的有限元模拟

针对16MnR钢中MnS夹杂在湿硫化氢环境下引起环境开裂事故的无法预测性问题,采用有限元软件ABAQUS对氢向MnS夹杂扩散聚集引起氢鼓泡的行为进行有限元模拟,得到了氢质量摩尔浓度随时间的分布以及氢鼓泡形貌。预测了产生鼓泡的临界质量摩尔浓度、压力以及产生断裂失效的时间。结果表面,在湿硫化氢环境中,氢向MnS/基体界面处扩散聚集,产生巨大氢压,使材料发生塑性变形,产生氢鼓泡。带状MnS夹杂物的数量越多、夹杂物越长、氢质量摩尔浓度越高,材料产生氢鼓泡的敏感性就越大。研究结果可为服役在氢环境中的装置预测性维修提供参考。     

Comparative study of weld residual stress on steel pipes with different weld types

This study developed a sequential coupling finite element procedure to predict residual stresses of steel pipes with longitudinal wela\ circumferential weld and spiral weld.The results show that the residual stress in heat affected zone(HAZ)is higher than that in weld for spiral weld pipe.For the circumferential weld pipe and spiral weld pipe,the residual stress in inner surface is higher than that in outer surface.However,for the spiral weld pipe,the residual stress in inner surface is smaller than that in outer surface.The hoop residual stress of circumferential weld pipe is higher than that of longitudinal weld pipe,while the axial residual stress of circumferential weld pipe is smaller than that of longitudinal weld pipe.The hoop stresses for circumferential weld pipe and axial stress for longitudinal weld pipe have exceeded the yield strength of base metal.With the increase of helix angle,the hoop stress decreases while the axial stress increases.For the spiral pipe(α=30° to 50°),both the hoop stress and axial stress are relatively small.The spiral pipe(helix angle ranging from 30° to 50°) is helpful to reduce stress corrosion cracking(SCC) and it is recommended to manufacture the steel pipe.     

翻转次数对20MnMoNb特厚管板焊接残余应力与变形影响的数值分析

基于有限元ABAQUS软件,对390mm厚20MnMoNb特厚板双U形坡口拼焊制造EO反应器管板过程进行焊接残余应力与变形有限元模拟,考察两面交替焊接时的翻转次数对特厚管板焊后残余应力与变形的影响．结果表明,特厚管板焊后发生一端翘起的角变形,在靠近表层的焊缝及热影响区存在较大的残余拉应力,在焊缝内部为残余压应力;随着翻转次数的增加,焊接残余应力和变形均降低,但当往返翻转次数超过7次后,进一步增加翻转次数对残余应力和变形的降低作用不明显．     

重金属铅和镉对玉米品质的影响

盆栽条件下,研究了铅与镉胁迫对富友1号玉米籽粒中蛋白质含量、脂肪含量和淀粉含量的影响。铅胁迫试验设0,250,400,550,700,850,1000μg·g-1(以纯铅计)7种浓度处理;镉胁迫试验设0,8,16,24,32,40,48μg·g-1(以纯镉计)7种浓度处理。结果表明:在重金属胁迫下,玉米籽粒蛋白质、脂肪含量变化均呈先升后降趋势,在铅胁迫下,700μg·g-1处理蛋白质含量最高,为100mg·g-1;在镉胁迫下,32μg·g-1处理的蛋白质含量最高,为115mg·g-1。淀粉含量变化趋势与此相反,其中铅胁迫下的淀粉含量分别是724,715,713,712,709,715,725mg·g-1;镉胁迫下的淀粉含量分别是724,711,710,708,692,704,705mg·g-1。     

焊缝层数对不锈钢复合板残余应力和变形的影响

利用有限元法开发顺次耦合的弹塑性焊接残余应力有限元分析程序,对304不锈钢复合板补焊残余应力进行分析;在试验验证的基础上,讨论焊缝层数对残余应力的影响。计算结果表明,最大焊接残余应力出现在热影响区。由于覆材和基材强度的不匹配,在基材和覆材的界面产生了不连续的应力分布,对开裂影响很大。随着焊缝层数增加,变形增加,导致部分残余应力释放,使得残余应力降低。