焊接残余应力检测与调控技术研究现状

焊接过程中不可避免会产生残余应力。残余应力会引发疲劳、应力腐蚀、断裂等一系列问题,并对结构完整性及安全性产生重要影响。因此,采取可靠的测试手段准确检测焊接残余应力并进行合理调控,对保障及延长焊接结构服役寿命至关重要。文章首先介绍了几种常用的残余应力检测技术,其次分类阐述了残余应力调控技术,最后展望了残余应力检测与调控技术的发展方向。     

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.     

低温消除应力处理的计算机模拟及最佳参数的选择

一、引言焊接残余应力是影响结构強度及使用性能的重要因素之一。许多重要结构,例如锅炉及压力容器等都规定了焊后要进行消除应力的热处理。但通常采用的整体高温回火处理需要大型加热设备并消耗大量能源,而对于一些大型     

散索鞍鞍体焊接工艺及应力检测应用

针对散索鞍鞍体焊接工艺及如何消除焊接残余应力以满足产品工艺要求进行了研究。根据该构件结构大、刚性大、质量重、焊缝残余应力分布不均匀的特点,着重对散索鞍鞍体焊接及振动时效的工艺制定,如何测量焊缝残余应力及消除焊缝残余应力进行阐述;通过分析、介绍散索鞍鞍体焊接工艺及振动时效工艺流程,总结消除散索鞍鞍体焊缝残余应力生产技术的应用成果,以达到进一步解决消除重大结构件焊接残余应力及完善振动时效工艺的目标。     

水电设备转子支架的焊接工艺

大型水电设备的制造在国内外呈快速发展的势头,我公司经常接触到大型设备结构的焊接,由于焊接量大,结构形式复杂,焊接热输入高,焊接应力大,所以易生焊接应力、变形、裂纹等焊接问题。通过正确的焊接工艺及焊接方法的制定,严格了焊接工艺过程,成功的完成了大型水电设备转子支架的焊接。     

残余应力场对民机焊接壁板裂纹扩展速率影响的研究

为了降低大型民机焊接壁板结构疲劳裂纹扩展试验成本,缩短焊接工艺在新型飞机壁板结构上应用的研究周期,利用Abaqus有限元软件,采用预定义温度场法模拟焊接残余应力场,通过有限元模拟得到裂尖应力强度因子值,结合大型焊接壁板结构特点,利用蒙皮材料参数,采用Pairs公式,预测焊接壁板的裂纹扩展速率,并基于该模型研究不同应力比与焊接工艺下试样的疲劳裂纹扩展速率。研究发现,残余应力使有效应力比Reff增加,但随着应力比的增加,影响逐渐降低;有效应力比的变化趋势与残余应力分布趋势相同。焊接残余应力提高了焊接构件的裂纹扩展速率。通过与试验结果进行对比,验证了文中所使用方法的可行性。     

旋挖钻机动臂与三角架残余应力研究

正工程机械大型焊接结构件在承受大工作载荷时,焊接残余应力和工作应力叠加,严重影响结构件的结构强度、断裂韧性和疲劳寿命。为了降低焊接残余应力,往往采用控制焊接工艺、焊后热处理或振动时效处理等方法。本文以旋挖钻机的动臂和三脚架为例,分析大型焊接结构件在实际工况下残余应力的变化规律,以期通过控制焊接工艺,取消退火或振动时效工序,降低成本,提高生产效率,实现绿色制造。     

基于“局部-整体”映射有限元的大型焊接结构变形仿真研究

大型焊接结构的制造成本高,生产周期长,其焊接变形的研究的主要问题是仿真计算效率低,计算周期长。以动车组铝合金侧墙为研究对象,根据实际的焊接工艺参数,采用物理试验与仿真热源校核对比的方法,对两种焊接接头进行热源模型模拟,给出较真实的热源模型,并建立两种接头的精细三维模型,进行局部模型的仿真计算,给出其纵向及横向的焊接残余应力的分布情况,基于"局部-整体"映射有限元法,提取接头三维局部残余塑变模型,并映射到整体薄壳模型,实现动车组铝合金侧墙的焊接变形数值模拟,仿真计算结果与物理试验测试结果基本吻合,证明该方法及仿真模型的合理性,解决了实际工程中大型焊接结构的变形计算问题,为进一步焊接变形的控制研究提供实用的理论依据。     

薄壁球形结构焊接变形控制的有限元分析

平面外变形是薄壁结构焊接时最常遇到并难以克服的问题。一般认为,在薄板结构中,残余压应力起着重要的作用,它导致了压缩失稳变形,即面外变形。但对于球形结构,拉伸残余应力也同样会导致平面外变形。这些平面外变形严重影响了焊接产品的质量,而焊后矫正这种变形不仅需要大型专用设备,而且耗费能源及人力。近年来发展了一种叫作低应力无变形(LSND)的焊接工艺,采用这种工艺时要     

高强钢T形接头焊接残余应力的数值模拟

焊接过程中不均匀的温度场及局部塑性应变导致了残余应力的产生,从而影响焊接结构的疲劳强度及承载能力.应用ABAQUS的焊接子程序DFLUX,结合单元“生死”技术对高强钢焊接流程进行数值分析.获得了焊接温度场和应力场的动态变化过程,计算出焊接温度场及残余应力的分布,绘制出焊接残余应力分布曲线,为优化焊接工艺,控制焊接残余应力提供理论依据.