应力大小对不锈钢焊接接头耐蚀性的影响

通过实验确定了奥氏体不锈钢焊接接头在硫酸-硫酸铁中腐蚀率变化最缓慢的时间为煮沸1.5h;同时对奥氏体不锈钢焊接接头进行部分去应力和完全去应力等热处理,结果发现,部分去应力可显著提高焊接接头的耐蚀性。     

内压下固定管板管接头结构对管板作用的模拟分析

为研究固定管板管接头结构对管板支撑作用,并考察对接头结构进行简化数值模拟所带来的误差。采用有限元方法建立了不同管接头结构的数值分析模型,得到了管板的中心挠度及应力,并与将换热管与管板连为一体的简化模型计算结果进行了比较。同时,还分析了胀接连接时换热管的相对胀接长度以及焊接连接时管子与管板孔间隙大小对管板强度和刚度的影响。结果表明,管接头结构对管板中心挠度及应力有明显影响;在胀接接头未松脱的前提下,胀接结构的管板刚度和强度要好于焊接结构的管板;与实际接头模拟结果相比,简化模型模拟结果偏于不保守;胀接长度越大,管子对管板的支撑作用越大,结果越接近于简化模型模拟结果。对于焊接接头,换热管与管板管孔间隙在0.05～0.25 mm范围内变化,对管板强度和刚度的影响可以忽略不计。     

超级马氏体不锈钢焊接的研究进展

超级马氏体不锈钢(SMSS)由于具有很高的强度和硬度,良好的韧性和耐腐蚀性等特点,且成本低,得到了广泛的应用.介绍了近年来国内外SMSS焊接的研究进展,并阐述了合金元素(如Cr、Ni、Mo、N、Nb等)对SMSS焊接接头力学性能和显微组织的影响.对焊接接头中出现的硫化应力腐蚀、晶间应力腐蚀、氢脆等缺陷现象进行了分析;讨论了微观组织和热处理工艺对SMSS焊接接头性能的影响.最后对SMSS焊接的研究方向进行了展望.     

T型焊接接头的抗疲劳裂纹扩展设计研究

针对焊接机械结构中出现的焊接接头疲劳断裂现象,从裂纹扩展的角度分析结构参数对结构疲劳强度的影响情况,为进行焊接结构的抗疲劳设计提供依据。建立了含表面裂纹T型焊接接头的有限元模型,采用扩展有限元法计算外载荷作用下的裂纹尖端应力强度因子,探寻T型焊接接头的结构参数发生变化时,对相同载荷条件下表面裂纹应力强度因子的影响规律。采用研究结果指导T型焊接接头的设计,提高焊接机械结构的疲劳强度和可靠性,降低断裂事故的发生。     

不锈钢焊接接头疲劳强度试验研究

通过焊接接头疲劳试验对SAF2 2 0 5双相不锈钢和 1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢焊接接头S—N曲线进行详细分析 ,并与 16Mn钢焊接接头的试验结果进行比较 ,讨论不同材料焊接接头及试样接头型式对S—N曲线的影响。试验结果表明 ,SAF2 2 0 5钢和 1Cr18Ni9Ti钢焊接试样的常数m和N =2× 10 6疲劳强度与国际焊接学会 (IIW )推荐的数值有较大差异 ,采用IIW的S—N曲线对本文不锈钢焊接试样疲劳评定时 ,将给出偏于安全的结果 ;接头型式不同导致焊接接头局部应力集中有较大差异 ,因而对采用名义应力表示的S—N曲线有明显影响 ;在同类接头形式下 ,SAF2 2 0 5钢和1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的焊态疲劳强度高于 16Mn钢焊接接头 ,而双相不锈钢接头具有更高的疲劳强度     

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.     

不锈钢换热管与管板自动 TIG 焊接工艺

换热器产品中换热管-管板接头的焊接一直是关键工序。针对某余热换热器产品的此类不锈钢接头所采用的伸出式坡口角焊缝结构进行研究,目的是制定合适的自动TIG焊接工艺方案。详细介绍了研究的内容和试验过程,归纳总结出保证焊接质量的关键因素和操作要点,并对优化和改进此类接头坡口设计结构提出了建议。     

锆换热管与管板接头脉冲焊接工艺

对锆管管板接头焊接特点、接头结构形式及相关影响焊接质量的因素进行分析,制定相关工艺方案,通过管板接头焊接工艺试验,制定了合理的锆管与管板接头焊接结构和工艺,并提出了焊接过程中的工艺质量控制环节和控制方法。     

反应堆压力容器J形坡口焊接接头区控制棒驱动机构管座裂纹的应力强度因子

利用热弹塑性有限元法计算研究核反应压力容器控制棒驱动机构(Control rod drive mechanism,CRDM)管座中心J形坡口接头中焊接残余应力的分布规律,并将焊接残余应力场导入到含裂纹的三维CRDM管座接头模型中,直接计算得到焊接残余应力与工作内压和温度载荷偶合作用下的裂纹前沿等效应力强度因子Keq的分布规律。计算结果表明:焊后CRDM管座接头区中的环向残余应力远高于轴向残余应力;受焊接残余应力分布的影响,裂纹前沿Keq的最大值并非出现在裂纹前沿最深处,而是出现在裂纹下半部分靠近焊缝处;裂纹深度比a/δ的增加所引起的Keq的增加远大于裂纹长度2c的增加所引起的Keq增加。接头区的裂纹在其前沿实际Keq分布的控制下将以自然形态扩展,而并非以目前标准规范中假设的半椭圆形态扩展。为进行准确的裂纹扩展分析和安全评价,需要基于详细的有限元计算,给出考虑焊接残余应力影响下的裂纹前沿Keq的分布。     

残余应力对A5083铝合金焊接接头力学性能及微观组织的影响

对A5083铝合金焊接接头进行抛丸处理,测试抛丸前后焊接接头的表面残余应力,并对焊接接头的硬度、拉伸强度、冲击强度以及微观组织进行了分析研究。研究结果表明,经抛丸后,工件表面形成压应力层。不同接头型式的表面残余应力值都明显下降。抛丸后,硬度、拉伸强度和显微组织变化不大,没有特定规律。抛丸处理的影响深度一般不超过0.3 mm,表面压应力层对内部的组织及机械性能没有显著影响。抛丸对A5083铝合金焊接接头的断裂行为没有大的影响,因此可以将抛丸处理作为一种有效的残余应力降低或者消除工艺在高速列车上使用。     

超声冲击处理焊接接头疲劳设计若干问题的探讨

对大量超声冲击处理焊接接头的试验结果进行分析总结,探讨超声冲击焊接接头疲劳设计与原始焊接接头的差异,并得到下述结论：①材料强度对超声冲击方法改善焊接接头疲劳性能的处理效果有一定影响,随着接头材料强度的提高改善效果也越好,因此采用低强钢超声冲击处理焊接接头的疲劳试验结果得到疲劳设计S—N曲线是安全的。②超声冲击处理焊接接头试件S—N曲线的斜率m远大于3(6～23),不能将试验结果硬性规定按m=3．0进行统计处理,推荐取m=10。③经过超声冲击处理后其疲劳强度不再与所外加的平均应力无关,而是随着应力比R的增加,接头所能够承受的疲劳应力幅度有所降低。因此建议采用最大应力对超声冲击处理焊接接头进行疲劳设计。④当采用最大应力对超声冲击处理焊接接头进行疲劳设计时,外载荷中所含平均应力与超声冲击处理焊接接头在FAT(200万次循环次数下的特定疲劳强度,将其定为疲劳级FAT)下的疲劳强度(应力范围)之间．的关系为：F(R)=1．25-0．5R,-1≤R≤0．5。     

焊接顺序对TC4钛合金TIG焊T型接头残余应力和变形的影响

建立了TC4钛合金钨极惰性气体保护焊(TIG焊)T型接头的有限元模型并进行热源验证,研究了双侧同时同向(方案1)、单侧顺序同向(方案2)和单侧顺序反向(方案3)这3种焊接顺序对T型接头残余应力和变形的影响。结果表明：模拟得到焊接热循环曲线与试验曲线基本吻合,峰值温度相对误差小于5%,证明模型准确;3种焊接顺序所得T型接头的纵向残余应力在靠近焊缝处均表现为拉应力,远离焊缝处均表现为压应力,方案1接头位置残余应力变化梯度最小;方案1所得接头的变形最小,焊后翼板垂直度最优,因此双侧同时同向焊接更适用于需要严格控制构件焊接整体变形的场合。     

构架管接头焊缝参数对疲劳缺口应力的影响

为了克服整体法进行焊接结构强度设计时造成的母材强度过剩,焊缝强度不足的问题,采用局部缺口应力法,分析了焊缝各局部参数对疲劳应力的影响程度;目的是在不改变整体结构参数的前提下,通过优化焊缝设计参数,实现焊接结构疲劳强度的提高。文章以某动车焊接构架为研究对象,建立了横梁管焊接接头的多尺度模型。以参数化的1mm虚拟缺口模型分析了各焊缝参数变化以及砂轮打磨半径对于缺口应力集中系数的影响规律,结果表明焊趾角度的影响较焊喉深度更为显著,而砂轮磨削的最佳半径为6mm。以构架整体模型分析了焊接接头在各疲劳工况下的实际受力情况,联合各向缺口应力集中系数并采用形状改变能密度准则计算了管接头焊趾处的多轴等效缺口应力。通过与原焊缝设计参数相比较,减小15°的焊趾角度能够降低10%的疲劳缺口应力,6mm的磨削半径则能够降低超过20%的疲劳缺口应力。     

2205双相不锈钢焊接接头裂纹失效机理分析

根据金相分析和断口扫描电镜分析，对2205双相不锈钢焊接接头裂纹进行了分析。结果显示热影响区上裂纹为应力腐蚀开裂。由于焊接的热作用导致焊缝热影响区沿铁素体晶界析出的二次奥氏体和铁素体／奥氏体比例失调，从而造成应力腐蚀开裂。     

应力复合型裂纹焊接接头裂端场及其断裂参量分析

针对含Ⅰ+Ⅱ应力复合型裂纹的焊接接头,应用弹塑性有限元方法分析了其裂端应力场的分布规律。并对不同组配焊接接头的裂纹张开位移(COD)断裂参量及其复合角进行了数值计算,讨论了加载角度和接头强度组配对焊接接头中应力复合型裂纹的断裂行为及其断裂参量的影响机制。研究结果表明,无论何种强度组配,焊接接头裂纹尖端应力场的分布是不对称的。裂端上部发生锐化现象,而裂端下部发生钝化现象。断裂参量COD值的大小受接头组配的影响,因此,不能简单地采用全母材的性能代替接头进行焊接接头的断裂分析。加载角度对焊接接头中复合型裂纹Ⅰ、Ⅱ型主导性存在很大的影响,而接头强度组配对其影响不明显;而裂纹复合角则会受到加载角度及材料组配因素的影响。因此,在进行含应力复合型裂纹的焊接接头的COD断裂参量的计算时,必须考虑这些因素的综合影响作用。     

电站锅炉内异种钢焊接接头的工艺改进

1　前言电站锅炉的高温过热器、再热器结构中 ,存在奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢异种钢焊接接头。由于这两类材料的化学成分与力学性能差异颇大 ,其接头始终是设备中的薄弱环节 ,通常在使用十年之后就陆续出现失效或断裂 ,造成机组停炉停机[1] 。为了提高焊接接头的使用寿命 ,我们在接头失效机理研究的基础上提出在不锈钢与耐热钢之间增加一个过渡管段的方案。以常见的奥氏体不锈钢ＳＵＳ30 4 (相当于 0Ｃｒ19Ｎｉ9)与珠光体耐热钢Ｇ10 2(即 12Ｃｒ2ＭｏＷＶＴｉＢ)为例 ,在二者之间加入Ｔ91过渡段。Ｔ91为改良型的 9Ｇｒ - 1Ｍｏ钢 ,具有良…     

铝合金与不锈钢热补偿电阻点焊接头性能研究

采用热补偿工艺垫片电阻点焊法对铝合金A5052与不锈钢SUS304异种材料进行了焊接。探讨了焊接参数对接头的抗剪与抗拉性能的影响,并通过电子显微镜对接合界面区进行了观察,分析了界面反应物形貌及厚度分布等微观特性。研究结果显示：一锯齿状反应层在接合界面生成,其厚度随焊接电流以及界面上位置的变化而变化,界面反应层对接头抗剪强度无影响,但能减弱接头抗拉强度。     

Al_2O_3+ZrO_2陶瓷与304不锈钢的焊接研究

氧化铝陶瓷是一种最常见的结构陶瓷,对其焊接进行研究具有极其重要的意义。使用商业焊料Ag-Cu-Ti焊接氧化铝陶瓷与304不锈钢,由于焊料和陶瓷材料之间热膨胀系数存在较大差异,连接接头处会有很高的残余应力。现研究在氧化铝陶瓷中添加氧化锆作为第二相,来提高陶瓷的热膨胀系数,缓解接头内的残余应力。氧化锆陶瓷的热膨胀系数(11.4×10~(-6)/℃)介于氧化铝陶瓷(8.5×10-6/℃)和Ag-Cu-Ti焊料(18×10~(-6)/℃)之间。研究发现,复合氧化铝陶瓷与304不锈钢连接,随着添加氧化锆的含量增加(0~30 vol%),接头的力学性能先增加后降低,氧化锆含量为20 vol%的复合氧化铝陶瓷在焊接温度为900℃、保温时间为5 min时,接头剪切强度最高,为194 MPa。     

焊接接头疲劳评定的等效应力强度因子法

等效应力强度因子 (equivalentstressintensityfactor,简称E SIF)法是近年来提出的一种新的疲劳评定方法 ,文中采用 16Mn钢的非承载角焊缝十字接头的疲劳试验结果对E SIF法的有效性进行研究 ,并分析讨论影响这种方法的有关因素。结果表明 ,采用等效应力强度因子法能对 16Mn钢非承载角焊缝十字接头的疲劳性能作出合理的评定 ,并能预测焊接接头的疲劳断裂位置 ,且该方法适合于焊态接头和较小焊趾半径的疲劳评定。等效应力强度因子法对应力集中区单元尺寸有一定的依赖性 ,对实际焊接接头的焊趾半径变化范围 (在 0 .15mm～ 0 .8mm内 ) ,选择焊趾半径与最小单元尺寸的比值 ρ/emin>1.7时 ,可以获得合理有效的等效应力强度因子ΔKⅠ 值计算结果 ;当焊接接头的焊趾半径较小 ( 0 .15mm～ 0 .40mm)时 ,等效应力强度因子法更为合理     

不同保护气体下双相不锈钢焊接接头属性研究

随着我国现代化建设的大力推进,不锈钢也得到了极大的发展,关于不锈钢焊接的研究也越来越深入。现主要研究不同保护气体下,双相不锈钢焊接接头的各种属性,如其力学性能、组织结构等。实验研究结果表明,使用不同比例的混合气体作为保护气,所得到的焊接接头强度不同,其中使用Ar+25%N_2的混合气体接头强度最高。