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.     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

深熔焊缝克服环形拘束裂纹

换向滚筒盘的圆板与轮毂之间的焊缝系该零件的主焊缝,工作状态时承受的载荷最大;在制造过程中由于该焊缝是在刚性拘束条件下施焊,易在焊缝或热影响区产生裂纹。为了克服焊接裂纹,并保证其使用可靠,应采取如下措施:     

拘束度对30CrMnSiA钢CO_2气体保护焊焊接接头的影响

利用刚性固定对接裂纹试验的方法,研究了不同拘束度对30CrMnSiA钢CO2气体保护焊焊接性的影响,并结合裂纹形态和显微组织对其裂纹形成机制进行了分析。结果表明:拘束度对调质态30CrMnSiA钢CO2焊焊接性有显著的影响,在拘束度为3920N/mm2时裂纹贯穿整个接头,而拘束度为2613 N/mm2时出现局部开裂,裂纹起源于熔合线附近并沿粗大的马氏体晶界开裂。     

X100管线钢焊接冷裂纹敏感性

采用E10018焊条进行了斜Y形坡口焊接裂纹试验,结合数值模拟方法对X100管线钢焊接冷裂纹敏感性进行了研究,分析了预热温度对热影响区显微组织、接头硬度分布、应力应变状态的影响规律. 结果表明,X100管线钢具有一定的焊接冷裂纹敏感性,采用不高于100℃预热可以降低冷裂纹敏感性;100℃预热时裂纹率为0,此时粗晶区显微组织不是很粗大、M-A组元数量最少、硬度较低,且残余应力和应变水平都较低;但预热温度大于150℃时,粗晶区晶粒粗大、M-A组元数量增加,且接头中等效残余应力、应变水平升高,导致冷裂纹敏感性增加. 建议采用100℃进行预热.     

600 MW超临界机组15CrMoG水冷壁管的爆管失效分析

文中利用宏观形貌及金相组织观察、化学成分检测、硬度测试等方法对水冷壁管开裂原因及机理进行了研究分析。结果表明,水冷壁管启裂于对接环焊缝与鳍片纵焊缝交叉处,该部位焊接残余应力及弯曲约束力程度较高且基体为不完全相变组织的;加之,环焊缝的基体组织中还存在因焊接工艺不合格或操作不当产生的夹渣和气孔等焊接缺陷。在机组启停或热负荷变化较大时产生的交变应力、焊接残余应力及弯曲约束力的共同作用下,裂纹逐渐于水冷壁管对接环焊缝与鳍片纵焊缝交叉处萌生并不断向内壁延伸,而焊接缺陷的存在又进一步加速了裂纹的扩展,最终导致水冷壁管发生开裂泄漏。

     

Study of closure welded joint between penstock and spiral case

0Introduction Inordertoadaptthedistortionofpenstockbetween theplantanddam,thetelescopicjoint,whichliesinthe junctionbetweentheplantanddam,isusuallysetupin thelower horizontalpartofpenstock.Thetelescopicjoint intheexistinghydropowerstationhasleakorwatercre…     

07MnNiVDR再热裂纹敏感性及试验

采用热模拟后缓慢拉伸试验、夏比摆锤冲击试验、插销试验以及小铁研试验等方法,研究了调质高强钢07MnNiVDR的再热裂纹敏感性.热模拟研究表明,采用小热输入焊接时,该钢对再热裂纹不敏感;大热输入情况下,敏感温度在600℃左右.插销试验表明,该钢具有一定的再热裂纹敏感性,敏感温度在600℃左右.热模拟试验和插销试验的结果一致,小铁研试验不适合试验材料的再热裂纹敏感性研究.热模拟后缓慢拉伸是判断材料再热裂纹敏感性的有效方法,插销临界断裂初应力对生产有指导意义.尽管未在小铁研试验中发现明显再热裂纹,对该钢实施焊后热处理还应慎重.     

复相钢CP800焊缝冷裂纹敏感性研究

采用气体保护焊对试验钢CP800分别进行对接、斜Y、T型(角接)、CTS(搭接)焊接,测试分析不同焊接接头形式下的宏观形貌、微观组织和性能的变化,以研究CP800钢的可焊性和冷裂纹敏感性。实验结果表明:试验钢适用于各种焊接形式下的汽车结构件,具有很低的焊缝冷裂纹敏感性。焊接热影响区的组织为粒状铁素体、贝氏体以及少量的板条贝氏体,分布均匀,焊缝熔合良好。4种不同焊接方式下的焊缝硬度分布一致,最高硬度值为320 HV,小于350 HV。斜Y坡口对接接头处的母材、热影响区以及熔合区的冲击性能均大于23 J,其断口形貌均为韧窝形状。     

Fatigue properties of friction stir welded butt joint and base metal of MB8 magnesium alloy

The fatigue properties of friction stir welded(FSW) butt joint and base metal of MB8 magnesium alloy were investigated.The comparative fatigue tests were carried out using EHF-EM200K2-070-1A fatigue testing machine for both FSW butt joint and base metal specimens.The fatigue fractures were observed and analyzed using a scanning electron microscope of JSM-6063 LA type.The experimental results show that the fatigue performance of the FSW butt joint of MB8 magnesium alloy is sharply decreased.The conditional fatigue limit(2 × 10~6) of base metal and welded butt joint is about77.44 MPa and 49.91 MPa,respectively.The conditional fatigue limit(2 × 10~6) of the welded butt joint is 64.45%of that of base metal.The main reasons are that the welding can lead to stress concentration in the flash area,tensile welding residual stress in the welded joint(The residual stress value was 30.5 MPa),as well as the grain size is not uniform in the heat-affected zone.The cleavage steps or quasi-cleavage patterns present on the fatigue fracture surface,the fracture type of the FSW butt joint belongs to a brittle fracture.     

20 g钢对接焊接接头循环应力-应变的特性

利用低周疲劳单试样步增量法,得到了20g钢的母材,焊缝和焊接接头试样的循环应力-应变曲线及相关低周疲劳性能参数;分析了焊接接头各区域组织对循环应力-应变行为的影响,说明了焊接接头组织不均匀性引起的力学性能不均匀性的存在及作用。试验表明,具有组织不均匀性和力学性能不均匀性的焊接接头试样与均质的母材或焊缝试样的循环应力-应变行为是不同的,在锅炉及压力容器疲劳设计中应考虑这些不均匀性对焊接结构疲劳性能的影响。     

超声冲击对MB8镁合金对接接头疲劳性能的影响

采用HJ-Ⅲ型超声冲击设备对MB8镁合金对接接头焊趾区域进行冲击处理.利用EHF-EM200K2-070-1A电液伺服疲劳试验机对超声冲击前后的MB8镁合金对接接头进行疲劳对比试验.采用光学显微镜和高分辨率的透射电镜对超声冲击后的MB8镁合金对接接头的表层组织进行了分析.结果表明,在试验循环基数为2×106周次的条件下,超声冲击态接头的疲劳强度为52.8 MPa,比焊态试样的疲劳强度提高了37.5%,在同等应力水平下,接头的疲劳寿命提高了58～65倍.超声冲击后,焊趾处的应力集中程度降低,焊址及附近区域发生明显塑性变形,变形层厚度大约为70 μm,并在焊趾表面获得了纳米晶组织,同时把焊接残余拉应力转变为压缩应力.超声冲击可以大幅度地提高MB8镁合金焊接接头的疲劳寿命.     

Evaluation of through thickness residual stress in multipass butt welded joint by using inherent strain

Abstract

The through thickness residual stress of an eight pass butt welded plate joint is evaluated using inherent strain analysis. The residual stress distribution is obtained in detail along the thickness direction from measurements using multiple strain gauges. The residual stresses agree with the results of the thermal elastic–plastic analysis as well as the values obtained by direct measurement of the specimen surface, which is not used in inherent strain analysis. These results indicate that both inherent strain analysis and thermal elastic–plastic analysis are effective in evaluating through thickness residual stress. Therefore, each analysis method should be chosen after considering the object to be evaluated and the characteristics to be analysed.