对残余应力的评价

1前言很早以来人们优知道，焊接残余应力会影响到构件的强度，而作为非破坏测定残余应力的方法，X射线衍射法是最普j既使用的可信赖的方法。但是，对这种X射线装置实现小型和轻量化以区于现场携带是不可能的，而且由一个人直接携带也是不可能的，因而对某一焊接件作周边测定就无法实现。近几年为适应这方面的要求，开发了探测应力的方法，并逐渐得到普及。2且是这方面也存在一些问题，由于对其使用方法没有基本的I解，使用时认为把握性不大的人居多。因此，这方面至今为止使用它的用户带有疑问，误解或不甚理解着居多。鉴于以上情况，根据…     

大型厚壁椭圆封头多次热冲压成形分析

采用有限元法对大型厚壁椭圆封头的一次和多次热冲压成形工艺进行数值模拟。对比分析厚壁封头在两种成形工艺下的压机成形载荷和封头成形壁厚的差异,并研究不同凹模直径对封头多次成形载荷和壁厚的影响。研究结果表明,多次热冲压可以有效地降低封头的成形载荷60%左右。多次热冲压封头壁厚比一次成形稍有减薄,但最大减薄率为5.9%,在合理要求范围内。通过与相近规格封头进行实验对比,壁厚分布规律相一致,因此能够达到较好地预测成形的目的。     

大厚度钛合金球形封头的热冲压成形

结合钛制换热器用大厚度(δ=60mm)Ti31合金管球形封头的热冲压成形,对其成形模具的设计、工艺参数的确定、成形设备的选用、成形后封头尺寸的变化等问题作了探讨.     

不锈钢薄板激光搭接焊残余应力测量方法对比研究

为了研究不锈钢车体非熔透激光搭接焊中的残余应力,采用2 mm+2 mm厚SUS 301L不锈钢板冷轧板进行了CO_2激光搭接焊试验,选择压痕应变法、全释放应变法和X射线衍射法测量接头中的残余应力。结果表明,压痕应变法测量的纵向峰值应力为237 MPa,横向为124 MPa,测量结果为1 mm2区域近表面的平均残余应力;全释放应变法测量得到的纵向、横向应力峰值分别为155 MPa和55 MPa,测量结果为5 mm×5 mm整个解剖试样的平均残余应力;X射线衍射法测量的纵向、横向应力峰值分别为344 MPa和163 MPa,测量结果为1~2 mm区域表层中的平均残余应力,且误差范围较大。     

热沉影响钛合金薄板焊接残余应力的试验分析

采用切条应力释放法测量了钛合金TC4薄板常规钨极氩弧焊(GTAW)和动态控制低应力无变形GTAW对接试件中的纵向残余应力和纵向残余塑性应变的分布。测量结果表明,钛合金常规GTAW缝中残余拉应力峰值小于其母材屈服强度,焊缝附近存在残余压缩塑性应变;动态控制低应力无变形GTAW焊技术中热沉的冷却作用使得热源与热沉之间的高温金属承受强烈的拉伸作用,产生拉伸塑性变形,部分抵消了焊接过程中已产生的缩短的塑性变形,使得试件中纵向残余塑性应变减小,焊接残余拉应力峰值降低,残余压应力水平降低。切条应力释放法是一种简便有效的薄板焊后残余应力测量方法,能够满足工程应用的精度要求。     

焊接结构残余应力的X射线衍射测试及分析

介绍了X射线衍射测试残余应力的原理和测试技术,采用X射线衍射方法对大型焊接结构组装态、焊态、去应力热处理态的残余应力进行了测试,分析了组装工艺、焊接工艺等对残余应力分布的影响.为大型焊接结构组装和焊接工艺的合理制定提供支持.     

半球形封头热拉深成形理论分析

利用主应力法对半球形封头的探深成形进行了分析与研究，将板料划分为四个区域：法兰区，凹模圆角区，悬空锥形区和球形区，对每个区域的应力分布进行了理论推导与探讨，以期对该类产品的设计，生产和加工有所帮助。     

TIG重熔工艺对焊缝区残余应力的影响

为了研究TIG重熔焊缝工艺对焊接构件焊缝处的残余应力的分布及大小产生的影响，采用X射线衍射技术，测量焊接试板的焊缝TIG重熔前后不同部位的残余应力值；测试结果表明TIG重熔焊接可以使焊缝上残余应力分布趋于均化，对焊缝上纵向残余应力改善效果不明显，而对横向残余应力具有明显的改善效果，对于降低焊缝处应力集中，提高焊接件使用寿命很有帮助。     

Residual stress measurement of coarse-grain aluminum alloy using X-ray diffraction method

When measuring residual stress of coarse-grain aluminum alloy using X-ray diffraction method,the diffraction profile shows two peaks and position of measured 2d will be changed,which lead to an inaccurate measurement result.Hence,in this paper,some methods were employed to improve the measurement accuracy.During the measuring process,different parameters(diameter of irradiated area,Ψ-oscillation range and exposure time) were selected and profile peak shift method was utilized.Moreover,when the 20 of profiles was determined,different calculation methods were used to calculate the residual stress.The results show that diameter of irradiated area and Ψ-oscillation range have significant influence on the measuring result.For stress value calculated directly from the test equipment,cross correlation method is more accurate than the absolute peak.Furthermore,another two calculation methods of slope with 2θ- sin~2Ψ and e- sin~2 Ψ were used to calculate the stress based on parameters(2θ,ε) obtained from cross correlation method.It is concluded that 20- sin~2Ψ method can further improve the measurement accuracy.     

汽车前防撞梁的热冲压成形数值模拟与试验

采用LS-DYNA软件,对汽车前防撞梁的热成形工艺进行数值模拟分析,计算了在两种摩擦条件下热成形过程中零件的温度场、应力场、减薄率和FLD,预测了零件的成形性能.根据模拟结果开发了热成形模具,冲压出热成形前防撞梁零件,将数值模拟结果和试验结果进行对比,两者基本吻合,变化趋势相同.结果显示,摩擦状态对热成形工艺的成形性能影响较大.     

高速火焰喷涂钛——生物玻璃涂层残余应力分析

采用高速火焰喷涂方法及涂层处理技术,以Ti6Al4V为基体,喷涂钛-生物玻璃(C),涂层经700℃晶化处理.采用基于掠入射X射线衍射分析(GIXRD)的残余应力分析方法测量涂层残余应力.高速火焰喷涂Ti/G涂层晶化处理后产生的残余应力均为压应力,其值与生物玻璃含量成正比,与添加底釉生物玻璃粒度有关,G尺寸较大时,粒子飞行携带动能较大,产生残余压应力较大.结果表明,涂层的残余压应力是由于高速火焰喷涂速度快,粒子所带动能大,在涂层表面造成喷射冲击现象,形成喷射冲击残余压应力,这对提高涂层结合强度起到积极作用.     

新型热冲压模具钢的组织与性能

采用SEM、TEM、LF457型激光导热仪,DSC404型差示扫描量热仪和UMT-3型高温摩擦磨损试验机对高强钢板热冲压用新型模具钢的组织和热稳定性能、热物理性能及高温耐磨性能进行研究。试验结果表明:该模具钢具有良好的抗回火软化性能、热稳定性、高热导率和高温耐磨性,能更好地适应高强钢板热冲压工况。新型模具钢的碳化物以Mo₂C和VC为主,使得该钢有更好的抗回火软化和热稳定性。新型钢具有高热导率,在室温下是H13钢的1.4倍。其低Si、Mn、Cr和高Mo的合金化特征是其高热导率的原因。该钢较H13钢有更好的高温耐磨性能,尤其是温度高于600 ℃后耐磨性要远远优于H13钢。新型模具钢良好的耐磨性能有益于减少模具修理频次,提高模具寿命。     

基于ABAQUS曲底槽型件热冲压成形模拟分析

在超高强度钢板热冲压成形工艺中,能准确预测板料的温度场与模具的受力状况,对工艺制定与模具的优化具有重要意义。通过ABAQUS模拟软件建立塑性体热力耦合有限元模型,对热冲压过程进行模拟仿真,分析板料与模具的温度场以及模具所受的作用力。研究结果表明:板料转移时间控制在10 s内较好;在成形过程中,制件法兰与侧壁部分温度分布均匀且基本一致,制件法兰与侧壁部分的温度低于制件底部部分的温度;为保证模具强度,凸模圆角处及底部、凹模入口圆角处及底部的冷却水道直径及密度应较小,并且应适当增大水道与底部表面的距离。     

热成形加热新技术

针对常规连续辊底炉的能耗高、维护成本高的缺点,提出了多层箱式炉的设计方案;针对常规加热方式的奥氏体化时间长、易氧化的缺点,依次研究了直接通电加热、感应加热和直接热传导加热3种新的热冲压加热成形工艺技术。直接通电加热具有加热速度快(可达250 ℃/s）、热效率高、能耗低、氧化少、成形后组织均匀,硬度高的特点,并可用于局部加热及不等温加热处理;通过合理配置和设计感应加热器的组合,可以实现奥氏体化35 s,总加热时间在35 s到60 s之间,加热速率最大可达到200 ℃/s,温度偏差控制在10 ℃之内;直接传导加热方式,在炉时间从传统炉的5~7 min减少到20~40 s,装置占地小,加热速度和加热温度可调范围宽、调节速度快,可满足不同系列要求的热冲压工艺需要。     

7050高强铝合金锻件残余应力分析

本研究利用X射线衍射法对固溶处理后的7050高强铝合金锻件的外表面及内部残余应力进行了系统分析。结果表明：7050高强铝合金锻件经过固溶处理后,锻件内部的残余应力主要受锻件几何因素的影响,在锻件对称性较好的正面,外表面和沿筋部厚度方向,残余应力基本呈现出对称分布规律,而且均为压应力状态;相对于层剥法及测试过程的外表面处理,由于7050高强铝合金外表面的局部变形不均匀而导致的晶粒不均或者局部形变织构,对残余应力的测量结果影响更大。     

热冲压成形22MnB5钢板的组织和性能

采用扫描及透射电镜观察和力学性能实验研究了22MnB5钢板热冲压成形件的组织形貌和力学性能。结果表明,加热温度930℃,保温4.5 min,初始成形温度850℃,冲压速度75 mm/s条件下,22MnB5钢板热冲压成形完成完全马氏体转变,得到均匀板条马氏体组织,组织内产生高密度位错,强度大幅提升,抗拉强度达到1550 MPa。形变有助于动态再结晶并获得更为细小的马氏体组织,促进细晶强化。硼元素在晶界发生偏聚,延长奥氏体转变孕育期,提高了22MnB5钢的淬透性,同时引起点阵畸变,促进相变强化。     

A柱加强板热冲压延迟开裂机理

针对某车型超高强度硼钢A柱加强板热冲压成形后小翻边易发生延迟开裂的问题,进行了变薄率、化学成分、断面硬度、残余应力和断裂面扫描电镜等试验,对延迟开裂的原因进行了详细地讨论,并提出了改进措施。研究结果表明,开裂面呈韧窝形态,翻边圆角处发生氢脆现象。小翻边部位在热冲压时圆角处的应力集中导致镀层开裂,且放置一段时间后氢原子积聚形成氢分子易从开裂的镀层间隙处释放,形成该零件的延迟开裂。通过增加露点控制以有效降低氢的导入,可以避免氢脆的发生。