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。     

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。     

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     

浅论GH625合金焊缝的焊后热处理工艺

GH625合金是一种用Cr、Mo固溶强化的镍基合金,采用合适的热处理能促使晶界碳化物析出,在较小范围内可以增加合金的强度.在焊接结构中,热影响区溶合线附近的碳化物溶解和残余应力的恶化作用能使应力腐蚀开裂敏感,存在降低焊件中的残余应力和降低应力腐蚀开裂倾向.降低残余应力常用的方法是焊后热处理,合适的热处理工艺能使晶界碳化物再生,同时焊接残余应力也被降低.     

浅论GH625合金焊缝的时后热处理工艺

GH625合金是一种用Cr、Mo固溶强化的镍基合金,采用合适的热处理通促使晶界碳化物析出,在较小范围内可以增加合金的强度,在焊接结构中,热影响区溶合一附近的碳化物溶解和残余应力的恶化作用能使应务腐蚀开裂敏感,存在降低焊件中的残余应力和降低应力腐蚀开裂倾向,降低残余应力常用的方法是焊后热处理,合适的热处理工艺能便晶界碳化物再生,同时焊接残余应力也被降低。     

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。     

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。     

浅论GH625合金焊缝的焊后热处理工艺

ＧＨ６２５合金是一种用Ｃｒ、Ｍｏ固溶强化的镍基合金,彩合适的热处理能促使晶界碳化物析出,在较小范围内可以增加合金强度。在焊接结构中,热影响区溶合线附近的碳化物溶解和残余应力的恶化作用能使应力腐蚀开裂敏感,存在降低焊件中的残余应力和降低应力腐蚀开裂倾向。降低残余应力 方法是焊后热处理,合适的热处理工艺能使晶界碳化物再生,同时焊接残余应力也被降低。     

焊接工艺对汽车控制臂焊接变形的影响

以汽车控制臂焊接构件作为研究对象，利用SYSWELD软件对控制臂构件的焊接热输入和焊接顺序进行优化。结果表明：当焊接热输入偏小时（2 015～2 266 J/cm），控制臂上下片之间的角焊缝焊根位置会出现未焊透缺陷；当焊接热输入适中时（2 527～2 701 J/cm），角焊缝能获得较好的焊缝熔宽和熔深。此外，对比分析不同焊接顺序下控制臂的残余应力和变形，发现采用先中间后两边（(1)(4)(3)(5)(6)(2)(7)(8)）的焊接顺序有利于降低控制臂整体的残余应力峰值；采用其它的焊接顺序时，控制臂整体的残余应力峰值较高，焊接变形也较大。试验与仿真结果对比表明，仿真结果的准确性较高，利用有限元仿真能优化汽车控制臂的焊接工艺，提高控制臂产品的焊接质量。     

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。     

数值模拟在镁合金焊接接头深冷处理中的应用

利用所建立的有限元模型,对焊接接头进行深冷处理前后的温度场分析,再把模型转化成结构单元进行应力应变场分析。计算结果表明:深冷处理后,受焊接热源影响的焊缝及附近区域横向残余应力和纵向残余应力均增大,距焊缝较远的母材区产生了预压应力;深冷处理后,横向和纵向残余变形均减小。     

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.     

辊弯成形方形型钢的残余应力

 残余应力对于型钢产品的使用性能有重要影响。应用X射线衍射方法对方形型钢的残余应力进行了测量,分析了残余应力在型钢各个部位的分布情况,探讨了不同成形工艺、尺寸、厚度材料生产的方形型钢产品残余应力分布的差异。研究结果表明型钢焊缝处的残余应力最大,残余应力在外表面为拉应力,内表面为压应力,不同成形工艺与外形尺寸对于残余应力的分布有较大影响。研究结果可为工艺设计人员和型钢使用人员提供有益的参考。     

压力容器用钢焊接残余应力的研究

本文是用小孔释放法(Blind Hole Drilling),测定了两种类型的钢(高强度合金钢A543 Classl及较低强度微合金化钢A737Grade B及A737Grade C)焊件,焊接残余应力的量级和分布,以及消除应力热处理对焊件残余应力的影响。 结果表明:垂直和平行焊缝的残余应力,在表面或接近表面处是张应力,在中心部则为压应力,其最大的残余应力是在垂直于焊缝(横向),焊件厚度的中心处,其数值接近该钢屈服强度。表面的最大残余应力是平行于焊缝,位于焊缝全长的1/2处。 热处理对消除残余应力有明显作用。     

Q345B低合金钢板电子束焊接焊缝熔深与组织研究

采用不同焊接束流电子束焊接工艺,直接对Q345B低合金钢板侧面进行电子束击打。解剖、测量腐蚀后焊缝,得出不同焊接工艺下的熔深,并通过金相显微镜及扫描电镜观察焊缝组织,从而确定能够实现Q345B低合金钢板最佳焊缝熔深与组织匹配的电子束焊接工艺。     

预热对铍环激光束钎焊过程的影响研究

研究预热对铍环激光束钎焊过程温度场和应力场分布的影响。采用轴对称模型和热力解耦的有限元方法，并假定沉积到钎缝表面的激光束能量为Gauss分布，预热通过在焊接加热前添加一个能量密度低、有效加热半径大的单独工况实现。结果表明，预热使镀环钎缝外表面焊接最高温度增加，温度梯度减小，但焊深明显增加；采用预热工况焊接后，钎缝附近塑性变形区焊接残余应力明显减小，而热影响区残余应力增大。从整体分布来看，预热使铍环外表面焊接残余应力分布均匀化。对铍环外表面钎缝附近焊接残余应力进行X射线应力测试，并与有限元分析结果对比，二者应力变化趋势基本一致。     

碾压形变热处理对纯镍N6焊缝组织与性能的影响

以纯镍N6焊缝为主要研究对象,采用碾压形变热处理装置对纯镍焊缝进行碾压形变热处理工艺研究,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计以及静态应变测量系统等手段分析纯镍焊缝的组织、性能。结果表明:碾压形变热处理温度从300℃升高到500℃,焊缝抗拉强度从329.62 MPa升高到335.12 MPa,增长了1.7%,焊缝断后伸长率呈现出先增大后减小的趋势,400℃时焊缝断后伸长率最高48.44%,比300℃时焊缝断后伸长率增长了5.2%。断后伸长率的增长率高于抗拉强度的增长率,表明碾压形变热处理对提高纯镍焊缝塑性十分有效。碾压形变热处理可细化焊缝晶粒,晶粒度从未经碾压形变热处理时的5.5级升高到平均6.1级;同时有效降低了纯镍焊缝的焊接残余应力,焊缝纵向残余应力σx下降幅度最高达66.86%,横向残余应力σy下降幅度最高达65.87%。综合分析表明碾压形变热处理可以使焊缝组织均匀,细化晶粒、降低焊缝残余应力,对改善焊缝组织,提高焊缝性能有积极作用,能够得到纯镍焊缝的高强度、高塑性的良好匹配。     

800 MPa级TRIP钢窄搭接焊接工艺研究

通过杯突试验、表面质量观察、焊缝金相组织分析,研究了800MPa级TRIP钢的焊接工艺性能。实验结果表明,焊接前无需预热处理;随着焊接电流的降低,焊缝表面起皮缺陷减轻;采用低电流、低焊接速度的合理匹配,并投入后退火工艺,焊缝熔合线区金相组织为贝氏体,可获得合格的杯突试验和优异的焊缝表面质量;试验钢焊接工艺选择与普材搭接焊接可获得最佳焊缝质量焊缝。     

锆合金焊缝在酸性环境中的应力腐蚀损伤机制研究

采用超景深光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计对锆合金702焊缝的显微组织与力学性能进行观察和分析;对锆合金焊缝的铆钉连接工况及塑性变形进行模拟,分析其对锆合金焊缝在5 mol·L~(-1)的醋酸溶液中腐蚀损伤的影响,研究了氢对锆合金焊缝在5 mol·L~(-1)的醋酸溶液中腐蚀损伤的影响。结果表明:焊缝金属为等轴晶状组织,焊缝和热影响区没有发生硬化和脆化现象,焊接过程中发生了铁离子污染,在酸性腐蚀介质中产生了均匀腐蚀,为应力腐蚀裂纹的产生提供了加速条件。铆钉的使用使连接处不仅有塑性变形,而且还产生了应力,较大的塑性变形容易使表面氧化膜破裂,加快了锆合金在酸性腐蚀介质中的溶解。服役环境中存在的大量氢气进一步促进了较大应力的产生和微观缺陷的扩展,在应力和酸性介质的工作条件下产生了沿晶扩展的应力腐蚀裂纹,导致锆合金焊缝损伤失效。     

100t铁水罐耳轴强度分析与修复

对梅山炼铁厂100t铁水罐的耳轴磨损进行了分析,通过耳轴弯曲强度核算,确认需要修复磨损量.通过对焊缝强度校核,证明更换耳轴的方案不可行,从而选用耳轴表面堆焊的处理工艺.焊后采用退火处理,以消除焊接残余应力,效果良好.