平板刚性拘束(简易RRC)焊接裂纹试验法的研究

本文介绍了平板刚性拘束焊接裂纹试验方法的基本原理、试验装置及其主要技术参数的测试,试验程序和该装置在焊接冷裂纹试验研究中的应用。结论认为:平板刚性拘束焊接裂纹试验法是一种装置简单的裂纹定量试验法。用该方法可以定量评定扩散氢含量、拘束度和其它工艺因素对钢材冷裂敏感性的影响,可以测定钢材冷裂临界拘束度和临界拘束应力,为制定实际焊接接头防止焊接冷裂纹的焊接条件提供科学依据。     

刚性对接裂纹试件和VRC试件拘束度有限元模拟

采用有限元方法研究了试件尺寸对刚性对接裂纹试件和可变拘束裂纹试件拘束度的影响规律.结果表明,两种试件的拘束度均随着厚度的增加而增大,随着厚度由20 mm增加至50 mm,刚性对接裂纹试件中心拘束度由14.87 kN/（mm·mm）增加至20.72 kN/（mm·mm）,可变拘束裂纹试件中心拘束度由10.46 kN/（mm·mm）增加至16.23 kN/（mm·mm）;对于40 mm厚的刚性对接裂纹试件,其拘束试件宽度由125 mm增加至275 mm时,试件的拘束度下降,但拘束试件宽度继续增加,试件的拘束度不再发生显著变化;对于40 mm厚可变拘束裂纹试件,随着拘束试件宽度由125 mm增加至575 mm,其拘束度呈连续下降趋势.     

大拘束度ZG20MnMo钢焊缝裂纹分析及处理

对ZG20MnMo钢大拘束度焊缝裂纹,采用插销试验方法,在不同的预热温度下,对试件进行临界断裂应力、金相与断口形貌分析,找出该钢焊缝产生裂纹的原因及主要影响因素,提出了防止ZG20MnMo钢大拘束度焊缝产生裂纹的措施.     

铸铁拘束试件的拘束度计算及铸铁焊缝裂纹倾向定量评定

本文提出了一种试件拘束度分级可调的铸铁焊缝拘束裂纹定量试验新方法、采用有限元方法对铸铁试件拘束度进行了计算,并做了实测验证。应用本试验方法测定了石墨形态对铸铁焊缝裂纹倾向的影响。     

铸铁拘束试件的拘束度计算及铸铁焊缝裂纹倾向定量评定

本文提出了一种试件拘束度分级可调的铸铁焊缝拘束裂纹定量新方法，采用有元元方法对铸铁试件拘束度进行了计算，并做了实测验证，应用本试验方法测定了石墨形态对铸铁焊缝裂纹倾赂的影响。     

缝隙型焊接试件拘束应力的分析

缝隙型裂纹是一种最接近实际焊接结构受力状态的试件，研究其焊缝拘束应力的计算具有普遍的意义，本文以热弹塑性有限元分析计算作基础，建立了焊根间隙收缩曲线的数学模型，结合Ｓｌｉｔ试件拘束度的分布函数，首次提出了一个描述Ｓｌｉｔ试件拘束度与拘束应力关系的计算公式，计算与试验结果证明它能比较真实地反映实际焊接接头的应力水平，有重要的实用价值。     

局部预热对焊接接头抗裂性能的影响

本文采用平板刚性拘束裂纹试验方法探讨了局部预热对焊接接头抗裂性能的影响。试验证明,局部预热对一定拘束条件下的焊接接头抗裂性能有双重作用,一是改善,二是降低。因此,在其一定的拘束条件下,存在一个不产生裂纹的“最佳局部预热温度范围”。Y形坡口的14MnMoNbB钢接头的最佳预热温度范围为150℃左右。     

铁路车辆用TCS耐蚀钢的焊接性研究

通过冷裂敏感性试验、焊接热影响区最高硬度试验及可调拘束试验,对新型铁路车辆用TCS耐蚀钢的焊接性进行了深入系统分析.结果表明,TCS钢具有良好的抗冷裂敏感性和抗结晶热裂敏感性能.     

几何拘束对镍基合金裂纹扩展速率影响的有限元分析

裂尖拘束效应对镍基合金应力腐蚀裂纹(SCC)扩展速率有很大影响。为提高在役核电焊接接头SCC裂纹扩展速率(CGR)的预测精度,对不同拘束状态下的裂纹尖端微观力学场和表征SCC裂纹扩展速率的主要参量进行了研究,分析了试样厚度和裂纹长度这两种几何拘束条件对CGR的影响。结果表明:厚试样的SCC裂纹扩展速率更大,低载荷水平条件下,试样厚度引起的裂尖拘束效应对CGR的影响较明显;而高载荷水平条件下,不同厚度试样的裂尖拘束度趋于一致;对于两种不同的拘束条件,试样厚度引起的拘束效应对CGR的影响大于裂纹长度对其的影响。     

焊接试件拉伸和弯曲拘束强度的计算

本文介绍了计算焊接件拘束强度的有限元法,并与实测方法进行了比较。借助有限元法利用电子计算机计算了各种不同焊接试件的拉伸和弯曲拘束强度,并对它们进行比较。在此基础上,讨论了弯曲拘束强度在评估焊接试件拘束程度方面的真正意义。同时指出,用电子计算机有限元法计算既方便又实用,不论在目前还是将来,在计算和比较焊接试件拘束强度方而均是一个有力手段。     

FCAW-G热输入对钢板焊接冷裂纹敏感性的影响

采用刚性可调拘束焊接接头冷裂纹倾向试验,主要针对车间E36钢板,使用DW-A55L焊材分别进行FCAW-G气体保护药芯焊丝电弧焊大热输入和小热输入工艺参数下的焊接冷裂纹敏感性试验研究。研究结果表明:FCAW-G热输入较小的条件下施焊E36钢板,其冷裂纹敏感性较低;FCAW-G较大热输入工艺施焊的钢板,其冷裂倾向大。利用DW-A55L焊材进行了FCAW-G工艺下不同热输入的焊接冷裂纹的敏感性研究。利用裂纹率为0%所对应的拘束距离,可得出DW-A55L焊材在FCAW-G焊接工艺条件下焊接E36钢板的临界拘束度。     

海洋平台导管架Y形节点焊接冷裂性评价

海洋平台结构的不均匀性与焊接技术的局限性导致焊接接头位置易产生焊接冷裂纹等缺陷进而导致开裂。针对该问题,文中基于SYSWELD软件对海洋平台E36高强钢材质的导管架典型Y形管节点位置处的焊缝进行建模并对其焊接过程进行了数值模拟。根据焊后应力场获得焊后拘束应力,从而实现对其冷裂性的定量评价。通过热源校核得到的热循环曲线实现热源模型的施加,进而分别对管内壁焊根处和管外壁焊趾处的轴向、周向及径向拘束应力沿着相贯线的变化进行了分析,并将各方向的危险点拘束应力与材料的临界拘束应力进行了对比。结果表明,导管架Y形管节点的焊后最大拘束应力为492 MPa,小于E36高强钢的临界拘束应力,即导管架Y形管节点的焊根和焊趾处均不会发生焊接延迟开裂。     

构件中半埋藏裂纹在线止裂及力学性能分析

依据热-电耦合数值分析结果选择合适的脉冲放电电压,应用ZL-2超强脉冲电流发生装置,对带有半埋藏裂纹的45号试件进行拉伸载荷下脉冲放电止裂研究。放电止裂后,裂纹尖端瞬间熔化、钝化,达到了裂纹止裂目的。止裂中,试件在拉伸载荷作用下没有瞬间开裂。对止裂前后的拉伸试件通过冲击试验机、扭转试验机进行了冲击和扭转力学性能测试。研究结果表明,电磁热裂纹止裂可以有效提高试件的抗冲击和抗扭力学性能。     

一种估计堆焊材料抗裂性能的夹具

在不同尺寸的工件上堆焊时,堆焊层的冷却速度和所承受的拘束力变化较大,堆焊材料的抗裂性能常是最为关注的问题.用下面介绍的夹具,可了解堆焊材料在各种拘束和冷却条件下的抗裂性能.该夹具如下图所示,在槽钢1上焊有4块     

国产X80钢焊接冷裂敏感性的插销试验

用插销试验法研究了实心焊丝CO2气保焊根焊条件下X80管线钢的冷裂纹敏感性及断口特征.结果表明,预热100℃条件下X80钢的抗冷裂性好,临界断裂应力σcr为624 MPa,与其抗拉强度相当.当拘束拉伸应力高于抗拉强度时,将发生失效断裂,断裂性质为延性断裂断口.CO2气保焊进行根焊焊接时,X80钢的抗冷裂性好,与该方法能得到超低氢的焊接条件有关,此外还与该钢的裂纹敏感系数(0.17%)不高,HAZ淬硬不明显有关.焊接接头过热区的组织主要为块状铁素体,最高硬度297 HV.     

用拘束度与拘束应力对对接接头裂纹试验的评定

本文根据拉伸拘束度的概念,建立了拘束度测量装置,对造船业中常用的铁研型、里海型、直缝型、H 型、刚性对接(巴东)型、窗型等对接接头裂纹试样的拘束度测量表明,H 型试样拘束度系数最大,窗型试样拘束度系数最小。相同试验焊缝长度下,铁研试样拘束度系数最大。同时,在某船船体大合拢建造过程中进行了拘束度测量。结果表明,在相同试验焊缝长度下,实船与铁研及刚性对接裂纹试样的拘束度相吻合。用切割释放应力电测法测量了铁研、刚性对接试样焊缝的拘束应力。结果表明,在一定结构型式下拘束度大小是结构拘束程度的判据。在二维应力状态下,不同结构型式的试样,其拘束度与拘束应力不完全有对应关系。     

低合金高强钢激光-电弧复合热源焊接冷裂纹敏感性分析

通过扩散氢含量测定,并利用经验公式计算JFE980S低合金高强钢冷裂纹敏感性和焊前预热温度,同时采用斜Y形坡口试验、金相试验以及残余应力测定等方法,研究低合金高强钢抗冷裂性能,对比分析了激光-电弧复合焊和MAG焊工艺对接头抗冷裂性能的影响.结果表明,激光复合焊抗冷裂性优于MAG焊方法.因复合焊加入了激光,使得焊缝熔深增加,拘束减小,并且激光在前,对焊接试板有一定的预热作用,使冷裂纹形成倾向进一步降低,特别是在无法预热的情况下,激光复合焊更能够体现出优势.     

灰铸铁同质焊缝裂纹性质的研究

采用微机控制的平板刚性拘束裂纹试验装置,测定了不同拘束度下灰铸铁同质焊缩短宾拘束应力和焊缝冷却温度,对灰铸铁焊缝的裂纹产生温度,裂纹产生时间及焊缝断裂时的应力进行了定量评定,并研究了它们与拘束度之间的关系。     

国产T91钢管焊接性试验及其应用

为研究国产Ｔ９１钢焊接，进行了斜Ｙ型坡口焊接裂纹试验，最高硬度法试验、平板刚性拘束裂纹试验和斜Ｙ型坡口再热裂纹试验。指出国产Ｔ９１和进口Ｔ９１钢一样存在一定的冷裂倾向，但无再热裂纹倾向，在一定拘束条件下后热比预热更能防止冷裂。提出了防止冷裂的工艺措施。介绍了焊接工艺试验及其结果。     

350 MW超临界直流锅炉水冷壁焊接接头开裂行为分析

利用宏观检查、断口分析、硬度测试及微观组织分析等研究了350 MW超临界直流锅炉水冷壁15CrMoG对接接头运行40 000 h后的开裂行为特征。结果表明,水冷壁对接接头的焊接工艺参数选择不当、拘束度大,致使焊缝内形成众多的一次结晶裂纹。在锅炉长时间运行过程中的一次、二次应力及接头拘束应力作用下,结晶裂纹扩展至贯通焊缝而引发频繁的开裂泄漏。