基于热喷涂的轴类零件再制造工艺及其残余应力分析

热喷涂技术是再制造工程的关键支撑技术之一,是实现损伤零部件表面尺寸快速恢复、性能大幅提升以及服役寿命延长的重要技术手段。热喷涂制备的涂层系统内过大的残余应力对再制造零件的质量和可靠性有着重要的影响。以某废旧滚齿机主轴为例,采用等离子喷涂技术对磨损的外锥面进行了修复,基于有限元法对涂层/基体系统在冷却过程中产生的残余应力及其分布情况进行了分析和预测,并用X射线衍射法检测验证了所建立的分析模型的合理性以及模拟结果的可信度。涂层系统残余应力的模拟结果和检测结果具有很好的一致性。     

零件的废品分析及残余应力控制

本文对工件进行了残余应力检查与分析，并提出局部冷冻磨削方法，实验结果表明，可使工件表面获得较大的残余压应力，有助于疲劳强度进一步提高。     

抛丸清理能减小铸件残余应力

抛丸清理能否减少铸件残余应力,对这个问题,人们有不同的看法,有人认为抛丸清理后,铸件由于受到铁丸的打击,表面层晶格扭曲,在强度有所提高的同时,铸件应力也随之增加;也有人认为,抛丸清理时,由于铁丸的作用使铸件自身产生振动,从而起到振动时效的作用,进而使铸件残余应力减小。弄清这个问题,对探讨消除铸件残余应力的新途径,提高人工时效的效率有着很重要的意义。为此,我们进行了专题试验,现将试验结果介绍如下。     

铝合金零件加工残余应力释放工艺的实验研究

文中针对航天发动机低温阀门中的某个铝合金零件,采用深冷处理方法,进行了释放机械加工残余应力的实验研究。     

陶瓷磨表面残余应力对零件强度的影响研究

探讨了陶瓷磨削表面残余应力对断裂强度的影响。采用理论分析与实验检测相结合的方法，对残余应力行为包括残余应力数值、性质、作用浓度和变化梯度及其对强度的影响进行了研究，研究结果表明：残余应力对材料断裂强度的影响是通过磨削裂纹实现的；表面残余应力的数值、性质、作用深度和变化梯度的综合作用决定了断裂强度的性能；实质断裂强度性能受到了外加载荷与磨削残余应力的组合应力的制约。     

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。     

15万m^3气柜残余应力及工作应力测试分析

1前言北京焦化厂15万m31#湿式气柜用于煤气储存，是北京市用煤气的主要储罐之一。该气柜由底座及五个塔组成，每个塔底部均有一圈挂圈走台，每个走台上放有24个导轮。随着储气量的变化，各塔靠24个导轮沿导轨滑动实现自动升降。当五个塔全部升起时，气柜总体高度可达67m。该气柜服役十余年后，发现挂圈走台上导轮附近有裂纹，导致煤气泄漏，为了进一步摸清气柜的损坏程度，分析导致裂纹出现的原因及提供修复意见，我们对该气柜进行了测试分析。该气柜四塔挂圈走台为受力最严重亦损坏最严重的部位。为了搞清走台残余应力的分布情况，用X射线…     

功能梯度涂层热残余应力

涂层中的残余应力严重影响着涂层零件的机械完整性与操作可靠性。对于功能梯度涂层,由于各界面位移协调条件的限制,很难得到涂层内部残余应力的闭合解。基于传统的悬臂梁理论,获得了功能梯度涂层热残余应力的闭合解;这一分析模型的优点是残余应力的闭合解与涂层层数无关。讨论了采用传统的近似解所带来的误差, 针对含不同层数的ZrO2/NiCoCrAlY功能梯度涂层内部的残余应力进行了计算。另外,对应力诱导的涂层失效模型也进行了分析。     

残余应力对材料疲劳性能影响的某些进展

材料经表面形变强化可有效地提高材料的疲劳性能.以往主要研究形变强化工艺与零件疲劳寿命的关系.为进一步发挥材料强度潜力,近年来着重研究形变强化后残余应力、组织强化及表面光洁度等各因素对不同强度、不同缺口形状等材料的影响。本文从经典理论及断裂力学两方面结合所作的工作,介绍残余应力对材料疲劳性能影响研究的一些新进展。残余应力对疲劳极限的影响涉及如何选取残余应力值,残余应力对不同强度材料的作用,残余应力的多轴性,残余应力在缺口处的集中效应及其对缺口疲劳极限的影响等。断裂力学方法适用于分析裂纹在残余应力场中的扩展问题。研究表明残余应力不仅改变了载荷比,而且还使裂纹的闭台力发生变化,改变了有效应力强度因子范围及相应的裂纹扩展速率,它和残余应力导致的闭合力变化有较好的对应关系.     

多道多层堆焊成形数值模拟及残余应力研究

本文利用Marc有限元软件对高温合金的多道多层堆焊过程进行了数值模拟,讨论了堆焊厚度和堆焊路径对焊后残余应力的影响。结果表明,堆焊厚度的增加会导致横向残余应力峰值增大,并使堆焊层局部应力的方向改变,从而受到多向应力作用,因此堆焊层在满足使用要求的前提下,堆焊厚度不易过大。同时,由于受到前后焊缝温度的影响,堆焊层间存在应力释放的现象。另外,对比了“逐道堆焊”和“逐层堆焊”过程中焊后残余应力分布情况。“逐层堆焊”相比于“逐道堆焊”所产生的残余应力分布更加均匀,且残余应力峰值更小。     

大口径厚壁埋弧直缝焊管内应力检测研究

以广州新电视塔钢结构工程用大口径厚壁埋弧直缝焊管为对象，采用一种应用广泛且精度较好的检测方法一盲孔法，对厚壁直缝焊管内外表面的残余应力进行了检测。检测结果表明，该方法可以有效地测出钢管内部残余应力的大小与分布，可为结构设计提供理论依据。     

A105钢振动焊接接头的性能与组织分析

采用阀门用钢A105作为试验材料,采用机械振动焊接与常规埋弧自动焊接相结合的方法进行对比试验。试验结果表明:振动焊接后,焊接变形和残余应力明显降低,焊接结构尺寸稳定性和使用安全性大大提高,振动焊接后焊缝试样的冲击吸收功平均值比常规焊接下冲击吸收功的平均值提高了21%,且振动焊接对焊缝冲击性能的影响要明显大于对热影响区冲击性能的影响;振动焊接使得焊缝和热影响区的组织明显细化,熔合区和过热区变窄,魏氏组织减小或消失。     

微型机械材料的残余应力测量

硅类薄膜材料是微机电系统使用的主要结构材料它的力学特性直接关系到微机电系统的可靠性和使用寿命，而残余应力是微型机械设计的一个十分重要的力学特性。概述了国内外微型机械薄膜材料残余应力的测量原理、方法和特点，可供微机电系统的设计和制造者参考。     

基于汽车驱动桥壳再制造的堆焊可靠性研究

为了研究汽车驱动桥壳表面损伤后的堆焊修复层能否满足再制造的要求,选用H13CrMoA和ER50-6焊丝并采用亚激光瞬间熔工艺,在汽车驱动桥壳片表面制备不同厚度的堆焊层。利用金属磁记忆检测仪和扫描电镜分析堆焊试样的应力分布和断面组织特征,同时测试堆焊试样的硬度并进行渗透、磁粉和X射线三种无损检测。结果表明：ER50-6堆焊试样的堆焊层与母材硬度相近,母材热影响区未发生局部软化,堆焊层与母材结合良好,不存在焊接缺陷和应力集中区,应力分布不均匀程度低于H13CrMoA堆焊试样。
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超声法焊缝残余应力检测技术研究

文中基于声弹性理论,研究临界折射纵波(Critically Refracted Longitudinal wave,LCR wave)残余应力检测原理,通过超声波传播速度的变化,反映出构件表面和内部的残余应力,从而验证采用LCR波检测构件中残余应力的关键技术,具体包括LCR波的激发、接收和后续处理。设计并制作了基于声时的残余应力检测实验系统。声时是整个测量系统中的关键量,其测量水平决定残余应力的测量精度。在实现过程中采用"一发一收"的探头布局模式,通过测量固定长度上声时传播的变化,分析残余应力的分布情况。     

焊缝线膨胀系数匹配对焊接残余应力的影响规律

采用热弹塑性有限元法对焊缝与母材线膨胀系数匹配对焊接过程中的动态应力以及残余应力的影响规律进行了研究。在相同焊接热源模型和热输入量作用下的计算结果表明,焊缝与母材等胀匹配时,焊缝中心的纵向残余应力σｘ为拉应力,其值随母材屈服强度σ＾ｐｓ变化。     

45CrNiMoVA钢堆焊修复层组织及摩擦学性能

利用脉冲熔化极气体保护焊技术,采用UTP A DUR600耐磨焊丝,在45CrNiMoVA钢上制备耐磨堆焊层,用带有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)观察分析堆焊层的组织形貌,测定堆焊层的硬度,评价堆焊层的耐磨性.结果表明:堆焊层的主要组织为奥氏体和二次渗碳体,堆焊层的硬度较基体有了较大提高,堆焊层较基体有更加优良的耐干滑动摩擦磨损的性能,堆焊层中二次渗碳体的存在,奥氏体的加工硬化以及碎屑在摩擦作用下的碎化、动态氧化和热压烧结,是堆焊层具有更优异磨损性能的原因.     

爆炸复合钢板的复层中残余应力分布的测定

用改进的盲孔法对一种复合钢板的双相不锈钢00Cr18Ni5Mo3Si2复层中残余应力测试结果表明，复层内存在不均匀的残余应力，复层表面的残余应力较小，约靠近复层与基层的结合面应力越大，最大残余应力可达100MPa以上。该测试结果对复合钢板的选用具有一定的实际意义。     

钛合金薄板激光焊接和TIG焊接残余应力数值模拟

基于有限元分析软件ANSYS，以激光焊接和TIG焊接温度场模拟为基础，对钛合金薄板的焊接残余应力进行了数值模拟，并分析了不同焊接工艺参数对激光焊接和TIG焊接残余应力分布的影响。数值模拟中考虑了材料参数的温度相关性，并与小孔释放法测试的焊接残余应力进行比较，结果表明：计算结果和测试结果吻合较好。     

金属二次切削残余应力的有限元分析

残余应力是影响构件表面完整性的重要因素,合理分析和研究连续切削状态下构件表面的残余应力,对现实生产有很大的指导意义。本文通过建立二次切削有限元模型,将一次切削完成以后的应力、应变场作为初始边界条件加载到二次切削过程中,运用可靠的材料模型及切屑分离手段,合理施加位移和速度边界条件,对金属二次切削过程进行数值模拟,得出了不同切削次序、切削深度和刀尖圆角半径对工件表面残余应力的影响规律。这对进一步研究连续切削过程及机械加工的表面完整性具有较高的参考价值。