LY12铝合金搅拌摩擦焊接头的残余应力研究

搅拌摩擦焊(FSW)具有焊接工艺简单、焊接缺陷少等优点,可用于高强度铝合金的焊接。掌握搅拌摩擦焊接头的残余应力演化规律,对优化焊接工艺,延长工件使用寿命具有重要的研究价值和实际意义。本文采用LY12铝合金搅拌摩擦焊接头为研究对象,通过X射线衍射(XRD)对焊接接头进行残余应力测定。X射线衍射峰位置、强度和宽度变化的实验结果表明:主轴转速和焊接速度一定时,热影响区宏观残余应力大于焊缝区域,两个区域的纵向残余应力都大于横向残余应力,纵向应力和横向应力均以压应力为主,纵向残余应力峰值在热影响区为179 MPa。焊接速度一定时,随主轴转速升高,晶格畸变减小,焊缝区压应力先降低后增加,在热影响区不断增加,焊缝区111取向表现出先增加后减小趋势;主轴转速一定时,随焊接速度增加,晶格畸变加剧,焊缝区宏观残余应力增加,热影响区残余应力减小,焊缝区111取向强度减弱,但仍较200取向严重。     

超声冲击处理对TA15钛合金板材焊缝残余应力的影响

由于焊接过程中的温度分布不均匀,在焊接接头处会引入较大的残余应力,对焊接构件稳定性产生不利影响,超声冲击处理(UIT)则是常用的消除残余应力的方法。采用电子束焊接方式对3 mm厚TA15钛合金板材进行焊接,随后对焊接板材焊趾部位进行超声冲击处理。在光学显微镜下观察焊接接头的显微组织,利用X射线应力仪测量焊接接头的残余应力,研究超声冲击处理对焊接接头残余应力的影响。结果表明,对于TA15钛合金板材,电子束焊接接头呈"倒三角"形,焊缝处晶粒粗大;超声冲击处理能够降低焊缝表面的残余应力,并将残余拉应力转化为残余压应力。对焊趾部位超声冲击处理后,电子束焊接板材焊缝处的平均残余应力从200 MPa降低至-53 MPa。     

Q960超高强钢多道焊接头残余应力的数值研究

以Q960超高强钢为研究对象,基于有限元软件,建立热—冶金—力学有限元模型,模拟焊接温度场和残余应力分布.计算结果与接头截面熔池形貌和盲孔法测量的表面应力结果吻合良好,验证了有限元模型的准确性.基于验证模型,讨论和分析了考虑固态相变对Q960超高强钢多道重熔过程中表面及内部应力的分布特征.结果表明:考虑固态相变时,Q960超高强钢单道焊后,焊接接头以拉伸残余应力为主,峰值应力位于热影响区.同时,固态相变效应能够显著降低焊缝中残余应力的大小,以及显著影响横向残余应力的分布.此外,随着焊道数的增加,焊缝中心的横向残余应力呈"阶梯"趋势上升,且在热影响区位置出现局部压应力峰值.     

40CrNiMoA钢同质焊条焊接接头组织和性能研究

分析了焊接电流70A、80A、90A对40CrNiMoA钢焊缝接头组织和力学性能的影响。随着焊接电流的增大,焊缝外观质量较好。随着焊接电流的增大,熔池区温度升高,奥氏体晶粒尺寸增大,导致马氏体组织粗大。焊缝的显微组织为马氏体及少量残余奥氏体。焊缝的硬度远高于母材的硬度,且波动较大。热影响区的硬度从母材向沿焊缝方向逐渐升高。焊接接头纵向应力在焊缝中心为压应力,向外压应力减小。焊接颜色区边界处纵向应力为拉应力,且该点拉应力最大。焊接接头横向应力在焊缝中心为拉应力,向外逐渐增大,焊接颜色区边界处变横向拉应力达到最大。焊接电流和热输入增大,降低了材料的韧性,组织中铁素体增多及焊接残余应力是诱发脆性断裂的原因。焊接电流80A是40CrNiMoA同质焊条平板对接焊接工艺的最佳的焊接电流。     

考虑成卷-展平过程的冷弯残余应力分析

 从不考虑材料冷作硬化（理想弹塑性体）与考虑冷作硬化（双线性随动硬化）两个方面对带坯在成卷、开卷、展平、塑性弯曲及回弹过程中产生的应力进行了解析分析,获得了冷弯残余应力沿厚度方向上的分布,随后对比研究了考虑硬化与不考虑硬化对冷弯残余应力分布的影响,并将理论计算结果与实测残余应力进行了对比。结果表明,理想弹塑性模型和硬化模型预测的残余应力分布形式几乎一致;成卷上存在屈服时,纵向残余应力由内外表面向板厚中心方向呈非线性分布（成卷上无屈服时呈线性分布）,横向残余应力呈近似线性分布;在变形外区主要为残余拉应力（横向残余应力在外侧有极小部分受压区）,内区主要为残余压应力（横向残余应力在内侧有极小部分受拉区）;横、纵向残余应力最大值均在中性层位置;研究结果与试验测量结果基本一致。     

成形工艺对冷弯方管残余应力及焊接微观组织的影响

冷弯方管成形有"直接成方"和"圆成方"两种方式。为了研究成形工艺对于产品的不同影响,以规格为100mm×100mm×6mm,材料为Q235的两种成形工艺的方管为研究对象,采用钻孔法对方管各个部位的残余应力进行了测量,并观测了焊缝处的显微组织。研究结果表明,不同成形工艺对纵向残余应力的分布影响较大,焊缝处的残余应力最大。"圆成方"过程中施加较大的焊接压力使得其焊接热影响区宽度小于"直接成方"工艺条件下焊接热影响区的宽度,且抑制了奥氏体晶粒长大,冷却后获得较为细小均匀的晶粒。     

预拉伸对铝合金桶体焊接残余应力和变形影响的数值模拟

利用ANSYS软件模拟在有预拉伸应力和无预拉伸应力作用下,焊接厚度为4mm的7075铝合金试板。结果表明：预拉伸焊接法可有效减小铝合金薄板焊后的残余应力和变形。预拉伸应力消除了部分焊接区热膨胀产生的压缩应力,从而减小了压缩塑性变形及冷却时焊接区域的拉伸应力,然而远离焊缝区域的压缩应力也随之减小。     

成形工艺对冷弯方管残余应力及焊接微观组织的影响简

 冷弯方管成形有“直接成方”和“圆成方”两种方式。为了研究成形工艺对于产品的不同影响,以规格为100mm×100mm×6mm,材料为Q235的两种成形工艺的方管为研究对象,采用钻孔法对方管各个部位的残余应力进行了测量,并观测了焊缝处的显微组织。研究结果表明,不同成形工艺对纵向残余应力的分布影响较大,焊缝处的残余应力最大。“圆成方”过程中施加较大的焊接压力使得其焊接热影响区宽度小于“直接成方”工艺条件下焊接热影响区的宽度,且抑制了奥氏体晶粒长大,冷却后获得较为细小均匀的晶粒。     

重轨残余应力检测的全释放法和释放法的比较

采用全释放法和释放法对矫直后重轨外表面的残余应力分布进行了比较研究。结果表明重轨外表面的残余应力分布是极不均匀的。对于纵向残余应力而言,采用两种方法检测得到的结果在应力分布规律上趋于一致,但在残余应力幅值上存在很大差异;对于横向残余应力,则只有全释放法能够得到有效的结果。     

蒸发器焊缝开裂的原因分析

系统分析蒸发器焊缝大面积开裂的原因 ,确定应力腐蚀—碱脆是焊缝开裂的主要原因 ,焊接残余应力是引起焊缝开裂的主要应力 ,并提出相应的防护措施     

深冷处理后W18Cr4V高速钢的显微组织

 用X射线衍射和透射电子显微镜研究了W18Cr4V高速钢循环深冷处理前后的显微组织。结果表明,与一次长时间深冷处理相比,多次循环深冷处理后马氏体轴比和碳含量明显下降,奥氏体含量进一步减少,有大量新的超细弥散碳化物颗粒沿马氏体孪晶带和位错线析出,表明高速钢多次循环深冷处理效果好于一次长时间深冷处理。     

深冷处理消除铝合金残余应力的研究

本文介绍了铝合金消除残余应力的深冷处理技术,分析了深冷处理过程的应力状态,给出了残余应力消除的机理是应力反转、晶粒细化和原子间的动能转移。     

Effect of heat treatment process on impact wear property and mechanism of SKD11 steel

The microstructure, mechanical property, phase of SKD11 steel after vacuum heat treatmentor deep cryogenic heat treatment were studied by means of OM, hardness tester, impact tester and XRD.The impact wear properties of SKD11 steel under the two heat treatments were tested by MLD- 10 dynamic load- bearing wear tester. The impact wear mechanism was also analyzed. The results show that the microstructures of SKD11 steel after the two heat treatmentsare composed of tempering martensite, retained austenite and carbide. The hardness after cryogenic treatment is 1HRC higher than that of the vacuum treatment and impact toughness decreases lightly. Under impact wear conditions, the weight loss of the sample during deep cryogenic treatment is lower than that of the vacuum treatment, which shows better wear resistance. In the studied wear time, the wear mechanism of the sample after vacuum treatment is high stress surface fatigue and abrasive wear, and the wear mechanism of the sample after cryogenic treatment is slight abrasive wear.     

深冷处理对H13钢组织结构和热稳定性的影响

 为了研究深冷处理对H13热作模具钢热稳定性的影响及组织演化规律,利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等对经不同热处理工艺处理后H13热作模具钢的热稳定性及显微组织进行了表征。结果表明,深冷处理促使部分残余奥氏体转变为马氏体,导致深冷处理后试验钢的硬度高于淬火态试验钢的硬度。经深冷处理后试验钢在540 ℃回火20 h过程中其硬度均比常规热处理的试验钢硬度高,深冷处理的试验钢具有更好的热稳定性。与常规热处理的试验钢相比,深冷处理促使钢中碳原子偏聚并在回火过程中以碳化物的形式析出,导致深冷处理的试验钢回火后马氏体基体中碳的质量分数降低。透射电镜结果显示,试验钢在回火过程中析出的大量弥散分布的纳米级M₂₃C₆型碳化物,经长时间回火后碳化物粗化致使试验钢硬度随着回火时间的增加而下降。     

镁合金焊接接头的软化研究

镁合金焊接接头的软化问题一直制约着镁合金材料在焊接结构中的应用。本文就镁合金焊接接头的软化原因做了简要分析,采用了一种深冷处理的新方法来强化镁合金焊接接头。试验结果表明,深冷处理能够提高镁合金焊接接头的力学性能。     

深冷处理在金属材料中的应用及研究进展

概述了金属材料深冷处理技术的发展历程,介绍了深冷处理的工艺、机理,并对深冷处理技术的应用发展趋势作了探讨。     

M23C6 precipitation and Si segregation promoted by deep cryogenic treatment aggravating pitting corrosion of supermartensitic stainless steel

The microstructure evolution and the pitting corrosion resistance of a supermartensitic stainless steel after deep cryogenic treatment process were clarified th...     

Effect of Cryogenic Treatment on Properties of Cr8-Type Cold Work Die Steel

 Effect of cryogenic treatment on the properties of Cr8-type cold work die steel was investigated. The results show that cryogenic treatment increases hardness by decreasing retained austenite, but the degree depends on the austenitizing temperature. When quenching at lower austenitizing temperature, the steel can obtain higher toughness by cryogenic treatment substituting conventional treatment process. Cryogenic time has little effect on cryogenic treatment. Conversely, cryogenic temperature has a greatly effect on cryogenic treatment that the effect of cryogenic treatment is more obvious with decreasing cryogenic temperature. In addition, deep cryogenic treatment improves the wear resistance by precipitating more homogeneous MC and M6C-carbides.     

抗拉强度1200 MPa贝氏体钢轨的开发及其在铁路上的应用

 对鞍钢生产的贝氏体钢轨组织及性能的稳定性进行了全面的分析研究,针对钢轨矫直残余应力比较高的特点,重点进行了断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率、残余应力等方面的研究,结合钢轨试铺考察了残余应力对钢轨的影响。研究结果表明：贝氏体钢轨组织形态及性能稳定,并具有较高的强韧性。对试铺的观测结果表明：其耐磨及表面耐剥离性能优于热处理珠光体钢轨。     

深冷对逆相变处理中锰钢组织性能的影响

为了研究原始组织状态对逆相变退火中锰钢微观组织和力学性能的影响,对淬火处理的中锰钢再进行-74℃深冷处理,采用SEM、EBSD、XRD等手段评价了逆相变退火处理后的微观组织,用单轴拉伸和冲击试验评价力学性能.研究结果表明:淬火态中锰钢的组织由马氏体和体积分数约为33％的残余奥氏体组成,深冷处理后得到残余奥氏体体积分数小...