工程机械结构件焊接残余应力控制方法研究

通过测试工程机械结构件焊接残余应力,分析其分布特点;用振动时效方法使其“削峰提谷”,达到使结构件焊接残余应力均布的目的,提供了一条提高工程机械结构件抗疲劳能力的新途径。     

基于ANSYS对装载机结构件焊接残余应力的分析

采用有限元软件ANSYS对CXZL80装载机工作装置进行焊接残余应力变形的分析研究，并将计算机计算结果与实测数据进行对比，结果表明：动臂横梁焊缝附近存在较大的焊接残余应力变形，它们直接降低了构件的强度和刚度，影响了工作装置的性能。     

工程机械大型结构件的焊接和机加工技术分析

在介绍工程机械大型结构件的特点和重要性的基础上,以挖掘机的动臂、铲斗等大型结构件为例,分别分析了大型结构件焊接变形的不良影响、焊接变形产生原因、焊接所用工装模具,阐述了大型结构件的机加工工序、机加工设备的现状、智能化机加工设备开发、机加工工艺流程以及高效机加工技术发展方向,可供从事工程机械大型结构件设计和产品生产的技术人员参考。     

焊接接头残余应力分析

利用光弹性模拟试验技术，对常用的几种焊接接头的残余应力分布规律进行了研究，为进一步分析焊接结构的残余应力分布规律打下了基础。     

锤击消除焊接接头残余应力的数值模拟

建立锤击作用的有限元数学模型,利用该模型对白口铸铁焊补时锤击消除焊接残余应力进行实例分析。结果表明,在合适的焊接规范和工艺下,锤击不仅能有效地消除白口铸铁焊缝部位的应力,而且能促进热影响区拉伸残余应力的释放,甚至可以获得一定值的压应力。当在８４０－３６０℃温度区间进行锤击时,可以获得最佳效果。     

工程机械结构件焊接坡口设置与焊缝断裂原因分析

正工程机械工作装置结构件在工程机械作业时,承受拉、压、剪切、弯曲、扭转、交变冲击等多种形式的载荷。如果这些结构件材质和焊接存在缺陷或驾驶员操作不当,很可能引起其焊缝断裂。本文介绍结构件焊接坡口型式及存在的问题,通过坡口焊接试验分析焊缝断裂原因,并提出防止焊缝断裂的措施。     

焊接残余应力对超声波冲击处理焊接接头疲劳性能的影响

采用含高值焊接残余应力的非承载纵向角接接头进行了Q235B钢焊态与超声波冲击态的疲劳对比试验,研究了焊接残余应力对超声冲击处理焊接接接头疲劳性能的影响规律。结果表明:焊接残余应力对超声波冲击处理后焊接接头疲劳性能的影响较小。使用不含高值焊接残余应力的小试件来评估超声波冲击处理对相同接头形式及板厚的大型焊接结构疲劳性能的改善程度可能是偏于安全的。     

核电站接管安全端异种金属焊接接头残余应力预测的研究现状

接管安全端异种金属焊接接头是压水堆核电站中连接主设备低合金钢压力容器接管嘴与不锈钢管道的一种典型结构,易发生一次侧应力腐蚀开裂,而焊接残余拉应力是造成此种应力腐蚀开裂的主要因素之一.因此,准确评估接管安全端异种金属接头的焊接残余应力分布至关重要.通过有限元模拟研究焊接残余应力旨在保障核电设备的结构完整性.介绍了接管安全端异种金属焊接接头的结构、材料与焊接工艺特点,综述了有限元模拟方法预测异种金属焊接接头残余应力分布的数值计算工作和典型流程,以及诸多因素对有限元模拟异种金属焊接接头残余应力的影响.     

弱刚度结构件切削加工残余应力的研究

弱刚度结构件具有刚度差和材料去除量大等特点,加工过程中产生的残余应力容易导致其加工变形,尤其对于精度要求高且厚度不均匀的弱刚度结构件,更有必要研究切削加工残余应力的影响因素,从而为控制弱刚度结构件的加工变形提供基础。根据正交切削理论和热弹塑性有限元理论建立了切削加工的三维有限元模型,对材料为40CrNiMo的变厚度弱刚度结构件进行了切削加工模拟,对切削过程中的残余应力进行了有限元计算。通过对比不同切削参数情况下残余应力的分布,得到了残余应力随切削参数的变化规律;将变厚度弱刚度结构件的加工分为二次等厚度的切削加工,通过与一次加工得到的残余应力进行对比,得到了2种不同加工工序对变厚度弱刚度结构件的残余应力影响规律。     

工程机械大型结构件焊接变形的原因及控制方法探讨

工程机械大型结构件是通过钢结构焊接形成的具有庞大体积和质量较大的零部件,大型结构件中不仅包含板材焊接件,也包括锻造件、铸造件以及板材等。工程机械大型结构件通常都具有非常复杂的结构形式,焊接量和焊缝较多,因此,在加工和使用中非常容易出现扭曲变形等现象。如果不能对大型结构件的焊接变形量进行有效控制,必然会对机械设备后期的使用产生严重影响,甚至导致结构件中的销轴孔缺乏充足的加工余量。本文主要对工程机械大型结构件出现焊接变形的主要形式以及具体原因进行深入分析,并结合实际情况提出了一些可行的控制措施。     

点焊搭接接头中的应力分布及接头疲劳行为研究

基于实际点焊接头硬度分布的分析,建立了包括熔核,热影响区和母材的单点点焊搭接接头计算模型。用三维弹塑性有限元分析方法,全面分析了点焊搭接头的应力分布情况。分析结果表明：接头搭接区内表面上焊点边缘处的应力集中是接头高周疲劳裂纹起裂和扩展的决定因素。焊点边缘附近区域中的存在的高应力,导致高周疲劳裂纹由强度较低的母材起裂并扩展。     

焊接残余应力的消除

对于在疲劳环境中使用的焊接件,必须重视由使用负载和加工过程产生的应力,章阐述了焊接和打磨残余张应力的产生机理,通过试验数据的分析,介绍采用热处理和喷丸处理消除残余张应力,提高工件抗疲劳性质的途径和效果。     

浅析塔式起重机结构件焊接

通过对焊接工作各环节注意事项的介绍,对焊接应力和残余应力对焊接品质的影响的分析,最终总结出减少焊接应力和消除残余应力的方法,寻找到提高焊接品质的途径,确保塔式起重机在使用过程中的安全。     

焊接残余应力对桥壳疲劳寿命的影响研究

桥壳作为驱动桥的核心零部件,其疲劳寿命对驱动桥乃至整车安全性有决定性的影响,对于制造过程中使用焊接工艺的桥壳,焊接残余应力的影响不容忽略。以某商用车驱动桥桥壳为研究对象,在获得其焊接残余应力分布的基础上,分析焊接残余应力对桥壳在静态载荷和动态循环载荷工况下应力应变响应的影响。使用应变-寿命分析方法对桥壳在弯曲疲劳试验工况下的寿命进行预测,并与台架试验结果进行对比,结果表明考虑焊接残余应力时,疲劳寿命次数和破坏位置的预测结果与试验结果吻合较好,验证桥壳疲劳寿命预测模型的准确性。与不考虑焊接残余应力的模型相比,焊接残余应力导致桥壳疲劳寿命次数降低,且失效位置不同,说明了疲劳寿命预测时考虑焊接残余应力的必要性。本文方法可推广应用于含有焊接残余应力的结构疲劳寿命预测,为结构优化设计提供指导。     

相变温度对焊接残余应力的影响规律及机理分析

通过对焊缝金属相变温度、相变膨胀应变和焊接接头残余应力的测试，分析了相变应力的产生及其对焊接残余应力的影响，相变应力不仅能够降低焊缝金属由于热收缩所引起的残余拉伸应力，而且在一定的条件下还可以产生残余压缩应力，论述了相变温度对焊接残余应力的影响规律以及获得残余压缩应力的相变温度范围，试验证明相变温度在100～300℃范围内，焊缝金属可以获得残余压缩应力，其中在190℃左右时残余压缩应力达到最大。     

焊接结构件计算机辅助设计系统

介绍了焊接结构的计算机辅助设计系统ＣＡＤＳＷＳ的组成。系统采用了工程数据库一模型－绘图软件为一体的技术方法,研制成含实体建模,图形的消隐输出和有限元分析等功能完善,操作方便的软件系统。     

金属结构件组装及焊接变形控制

生产工艺与焊接工艺对结构件的生产及组装质量有着不可忽视的作用,本文就金属结构件组装过程中焊接应力、焊接变形等影响因素进行了分析,并提出了相应的控制及矫正措施,有效改善了金属结构件因焊接应力而造成的焊接变形。     

机械应力消除法对焊接残余应力的影响

大直径全焊接阀体球阀制造的最后一道工序是焊接,由于采用橡胶圈密封,为防止密封圈的损坏,导致密封性能降低,焊后不能采用焊后热处理消除焊接残余应力。为了控制阀体焊接残余应力,选择机械应力消除法,建立阀体机械应力消除法的加载压力与时间的关系曲线,采用有限元分析和试验相结合的方法,研究机械应力消除法对焊接残余应力的影响。机械应力消除法前后采用盲孔法测量阀体外表面的残余应力。结果表明,采用二维轴对称有限元法可以模拟机械应力消除法过程,机械应力消除法可以降低阀体外表面轴向应力和环向应力的峰值,使残余应力分布更加均匀,可以作为焊后热处理的替代工艺。     

压力容器中焊接残余应力的消除策略

压力容器在焊接之后,会在焊缝处产生一定的残余应力,对容器的质量会产生一定的影响,而且,根据容器焊接的具体情况的不同,焊接残余应力的大小也会有所差别,为了降低残余应力对焊接容器造成的质量影响,需要采取有效的方法消除容器焊接中产生的残余应力。