爆炸消除焊接残余应力研究

用条状炸药对碳钢、低合金钢、调质钢和奥氏体不锈钢进行爆炸消除焊接残余应力试验。已经在压力容器、石油化工反应塔、氧化铝厂脱硅槽、水电站压力钢管等大中型焊接结构上使用。     

爆炸消除脱硅槽底板焊接残余应力的实践

爆炸处理消除焊接残余应力技术,具有方法灵活,操作简便,费用较低,不受工件尺寸限制,消除残余应力效果好的特点。爆炸法消除脱硅槽底板的焊接残余应力工程实践证明,它完全适用于制铝行业大中型碱槽的消除焊接残余应力处理。     

爆炸法消除焊接残余应力机理的简介

苏联乌克兰科学院巴顿焊接研究所,为了证实对接接头进行爆炸加工的良好作用与消除残余焊接应力有着密切关系,研究了用爆炸负荷方法消除钢板对接接头的残余应力的效率和机理。采用操作既简单又经济的高电容高功率的爆炸方法加工焊缝,是改善焊接接头性质的理想方法之一。从七十年代开始,人们研究了金属爆炸处理技术的工业应用,即通常用表面线状药包的爆炸作用来消除焊接接头     

爆炸法消除三峡引水压力钢管焊接残余应力

介绍了三峡电站引水压力钢管下水段用爆炸法消除焊接残余应力的工艺,应力测试方法和检测结果.     

用爆炸法消除CF钢焊接残余应力可行性研究

对38mm厚CF烟焊接接头进行爆炸消除残余应力可行性试验,为使用调质钢建造的大型焊接结构消除焊接残余应力提供可行的工程方法。CF钢焊后存在很高的拉伸残余应力,爆炸处理可有效地消除残余应力;经爆炸处理后,CF钢除硬度有一定的提高外,其余常规力学性能不变。     

爆炸消除焊接应力在隔河岩工程中应用

1 引言爆炸法消除焊接残余应力(简称爆炸消应)是近十多年来产生和发展起来的一门新技术。它是利用爆炸时在极短的时间内释放出能量,并以极高的压力作用于焊缝上,从而消除焊接应力的原理来设计的。众所周知,由于金属结构在焊接过程中的局部加热,冷却后焊缝上不可避免会产生残余应力。     

焊接结构残余应力消除技术研究现状与发展

综述了焊接结构残余应力消除技术研究现状，介绍了几种残余应力消除技术的原理及应用范围，对各种方法的优缺点及适用范围进行了比较，并对脉冲电磁场处理等新技术的应用和发展方向做了展望。     

机械应力消除法对焊接残余应力的影响

焊后残留在结构中的焊接应力是影响整个结构寿命的关键,因此,控制和消除焊接应力成了焊接领域的热点议题。本文介绍了机械应力消除法对焊接残余应力的影响,通过两者之间的联系,总结提出有效控制残余应力的指导方法,以详实机械原理消除法与焊接残余应力的联动影响,进一步为焊接领域提供新的总结性方法论     

焊接过程对焊接残余应力及残余变形的影响

采用热弹塑性有限元法，对直通焊和多人同时分段焊两种焊接过程的平板对接焊时焊接应力变形和圆柱壳板环缝的焊接变形进行比较，认为多人同时分段焊直通焊无论在降低焊接残余应力还是焊接残余变形都具有非常显著的效果。     

Prediction of Large Structure Welding Residual Stress by Similitude Principles

On basis of the similitude principles, the conception of virtual simulative component and the auxiliary value of welding residual stress, which is deduced by the welding conduction theory, the relation of the welding residual stress between the simulative component and the practical component was attained. In order to verify the correctness of the relation, the investigation was done from the view of the welding experiment and the numerical simulation about the simulative component and the practical compone...     

铝合金加筋壁板搅拌摩擦焊接残余应力及变形分析

目的对民机用铝合金加筋壁板搅拌摩擦焊接残余应力及变形进行研究。方法采用热-力耦合数值模拟方法,分析民机用铝合金加筋壁板搅拌摩擦焊接过程,分别模拟了采用3种焊接顺序进行蒙皮-长桁焊接时,壁板温度场分布规律及焊后残余应力及变形情况。结果铝合金壁板搅拌摩擦焊接后,沿焊缝方向残余应力为拉应力,由此导致长桁及与其连接的蒙皮产生向上的挠曲变形,垂直焊缝方向,焊缝两侧的壁板向上翘曲。结论对于3种焊接顺序,采用"先两侧、后中心"由外向里的焊接顺序,得到的壁板残余变形最小。     

铸造TC4钛合金电子束焊残余应力测试

对铸造TC4钛合金进行电子束焊接,使用X射线衍射法对焊后母材、热影响区以及焊缝的表面残余应力分布状况进行测试和分析。结果表明：垂直于焊缝方向的测试点上,焊缝及热影响区在横、纵两个方向上主要存在拉应力;剪切应力数值均在±50MPa范围内,可以认为对焊缝性能没有影响。沿焊缝长度方向的测试点上,无论横向应力还是纵向应力,焊缝起始端的应力值要低于焊缝终止端的应力值。纵向残余应力表现为拉应力,横向残余应力由压应力逐渐向拉应力方向转变。     

搅拌摩擦焊残余应力研究现状及展望

搅拌摩擦焊是一种新型的固相焊接技术,目前国内外的研究主要集中在工艺、组织、力学性能等方面,而有关搅拌摩擦焊缝内部残余应力的研究相对较少。由于检测设备的限制,国内主要采用有损检测方法,无损检测方法却很少。详细综述了国内有关搅拌摩擦焊件内部残余应力测试的钻孔法、云纹干涉法,以及国内外无损检测方法中的X射线衍射法、中子衍射法和高能同步辐射法的研究概况,讨论了各种检测方法的优缺点,对未来搅拌摩擦焊残余应力的研究作了展望。     

三维光学轮廓法测试多个焊接残余应力分量

目的测试焊接工件内部残余应力。方法采用多切割轮廓法,对工件进行一次切割,测试其纵向应力即纵向残余应力,基于叠加原理进行二次切割以及应力重构,测试第二切割面的法向应力即横向残余应力,切割过程采用200μm铜丝进行慢走丝线切割。轮廓测量采用XJTUOM面扫描系统进行测试,并对测量的原始点云进行转正、去燥、拟合等,最终作为有限元模型的边界条件来计算残余应力。结果通过二次切割应力重构,可以获得焊接工件内部纵向、横向残余应力分布云图,并在两截面交线处可以获得两个方向的应力分量。结论三维光学轮廓法可以有效地对工件内部的残余应力进行测试,基于叠加原理进行多切割轮廓法可以测试其内部多个方向的残余应力分量。     

Q355钢板对接接头裂纹扩展所致焊接残余应力重分布研究

目的 定量研究裂纹扩展导致的焊接残余应力重分布效应,得到残余应力随裂纹扩展的变化规律。方法 首先采用盲孔法测试了Q355钢板对接接头的初始残余应力;其次利用线切割技术模拟了平行以及垂直于焊缝的裂纹扩展情况,并测试了裂纹扩展导致的残余应力变化量;最后根据测试数据提出了残余应力释放量Δσ与裂纹长度a之间的函数关系式,进一步得到了基于裂纹扩展的应力重分布计算公式。结果 Q355钢板对接焊的焊缝区纵向(沿焊缝方向)存在较大的残余拉应力,拉应力峰值出现在焊趾处,为屈服强度的1.13倍。焊缝区横向存在梯度较大、拉压交替变化的残余应力,压应力峰值出现在焊趾处,大小为52.6 MPa,拉应力峰值出现在距焊缝中心线17 mm处,大小为63.5 MPa。裂纹扩展能显著释放残余拉应力:裂纹沿焊缝中心扩展,横向残余拉应力峰值降低了45.8%;裂纹沿垂直于焊缝方向扩展,焊趾处的拉应力峰值降低了63.3%。结论 裂纹扩展会显著影响焊接构件的残余应力分布,根据实测数据提出的裂纹扩展应力重分布计算公式能够较好地反映残余应力重分布情况。     

激振频率对焊接残余应力的影响

系统研究了不同激振频率对焊接残余应力降低程度的影响．以等厚矩形低碳钢板焊接件为典型试件,利用试验模态分析技术测定试件的固有频率和振型,分别采用不同频率激励试件振动,并用盲孔应力释放法测定振动前后试件焊接残余应力,结果表明：激振频率不同,焊接残余应力的降低程度不同;以试件的固有频率振动时降低应力幅度比非固有频率大,低阶固有频率的振动降低应力幅度比高阶固有频率大;试件残余应力降低幅度随激振频率变化的趋势与试件幅频特性曲线的变化趋势表现出一定的相似性．同时,试件的振型对焊接残余应力的降低幅度也有较大影响．     

TC4钛合金激光焊接应力变形有限元分析

基于ANSYS有限元分析软件,采用三维移动热源,对TC4钛合金激光焊接残余应力和变形进行了数值模拟和实验研究.结果表明:钛合金激光焊接产生很大的纵向残余应力,而横向残余应力较小.激光焊接线能量增加时,纵向残余应力拉伸区域变宽,峰值应力降低;而横向残余应力随线能量的增加而升高.在临界焊透规范以上焊接时,随焊接线能量的增大,角变形随之而减小,而横向收缩变形增大.焊件被完全穿透时,线能量对角变形的影响作用降低.钛合金激光焊接变形和残余应力实验结果与数值计算结果吻合性较好.通过焊缝金相实验分析了焊接残余应力和变形与线能量的内在关系.     

对接试板焊接残余应力实测与数值模拟

使用压痕法对两副对接试板进行了表面焊接残余应力测试,并通过焊接有限元仿真获得了对接试板焊接残余应力分布规律,对比分析了表面残余应力实测和数值模拟结果。分析结果表明,焊接残余应力数值仿真结果和压痕法实测结果趋势一致,数值相差不大,残余拉应力峰值实测为599 MPa,仿真结果为597 MPa,表明数值模拟方法可预测焊接残余应力;焊缝及热影响区最大纵向残余应力属于拉应力,而最大横向残余应力为压应力,横向残余应力峰值低于纵向残余应力峰值;等效应力(Mises应力)峰值792 MPa,高于试板材料在常温下的初始屈服强度,表明该材料具有明显的加工硬化现象。