用改进的盲孔法测试复合钢板复板的残余应力

为了研究复合钢板复板中残余应力的大小和分布状况，采用改进的盲孔法，即在测点打孔后多次扩孔，利用相似标定实验所得多组应变释放系数计算残余应力，可得不同深度残余应力的估算值。实测结果与定性分析结果吻合。测试结果还表明，复合钢板复层内存在残余庆力，且以拉－拉和拉－压应力状态为主，应力沿厚度方向非均匀分布，随深度增加应力增大，最大应力位于结合面附近，应力值超过100MPs。     

SS400薄板手工电弧焊和氩弧焊残余应力对比分析

为了研究SS400钢板不同焊接方法残余应力的分布规律,分别对4 mm厚的低合金高强钢采用手工电弧焊和氩弧焊进行焊接,焊接后采用盲孔法测量钢板的残余应力,得到了残余应力的分布曲线。试验结果表明:手工电弧焊在焊接区垂直焊接方向的残余应力最大值为387 MPa,在焊缝两侧为压应力,距离焊缝两侧12 mm处,压应力最大;平行焊接方向上的残余应力在中间位置为拉应力,在工件两边为压应力,靠近边缘压应力增大。氩弧焊垂直于焊接方向上的最大拉应力为328 MPa,在焊缝两侧的距离为7 mm处,压应力最大;平行于焊接方向上的残余应力曲线与手工电弧焊的相似,氩弧焊的焊接变形小于手工电弧焊。     

外腐蚀复合凹陷状态下X80管线钢的残余应力演变特征

管道上体积缺陷与凹陷共同存在是管道损伤中严重的破坏形式。为此开展X80管线钢管的外腐蚀复合凹陷预制,进行凹陷区应变采集和残余应力测试,讨论外腐蚀凹陷状态下的应力应变分布,并分析凹陷区微观组织变化。试验结果表明,外腐蚀凹陷状态下,管道凹陷中心的外壁承受压应力,内壁承受拉应力;凹陷区外壁轴向的压应力随着与凹陷中心距离的增加而增大,出现峰值后压应力逐渐减小,转变为拉应力;凹陷区钢管内壁的径向与轴向均承受拉应力。含外腐蚀凹陷的钢管,承受应力最大的区域位于外壁凹陷区的腐蚀坑边缘,且含腐蚀凹陷的钢管在凹陷变形中承受的应力峰值远高于单纯凹陷。腐蚀凹陷区的应变增量与凹陷深度呈线性相关,凹陷深度≥5%时,应变增幅急剧上升。凹陷区底部和侧壁的晶粒沿着变形最大的方向被拉长,使得凹陷区不同部位表现出不同的残余应力分布状态。     

双相不锈钢厚板对接焊数值模拟

应用大型有限元分析软件ABAQUS,对双相不锈钢厚板焊接接头的残余应力进行数值模拟,获得了该厚板焊接接头残余应力的分布规律。结果表明,双相不锈钢厚板焊接接头的横向与纵向焊接残余应力水平较高,沿板厚方向的残余应力分布较为均匀,而且应力水平低。在厚板焊接中,纵向残余拉应力高于横向残余拉应力,而且最大的焊接残余应力均出现在焊缝与热影响区处。研究结果为双相不锈钢厚板焊接工艺优化和提高焊接接头的可靠性提供了理论基础。     

采用应力释放法测量PDC热残余应力

精确测量聚晶金刚石复合片的热残余应力是优化其界面结构和提高其使用性能的关键。在分析原有应力释放法测聚晶金刚石复合片热残余应力原理的基础上,采用改进的应力释放法,对4种同材料与外形尺寸、不同金刚石层厚度的聚晶金刚石复合片进行了热残余应力试验研究,得到了金刚石层表面热残余应力的分布规律及热残余应力与基体厚度的关系曲线,比较了其试验结果和有限元计算结果,两者基本吻合。      

钛合金厚板焊接接头残余应力测试

采用局部逐层对称剥削材料盲孔法对51 mm厚钛合金Ti80板焊接接头残余应力进行了测试,并系统研究了其三维残余应力分布特征。结果表明,局部逐层剥削材料盲孔法能有效测量大厚度焊接件焊接接头的内部残余应力,并能准确反映大梯度变化应力状态。钛合金焊接接头,沿垂直焊缝方向在距焊缝中心-10~10 mm范围内,具有较高拉应力,应力值集中在500 MPa左右,且拉应力峰值出现在上表面距离焊缝中心10 mm位置;沿厚度方向距焊缝中心-10~10 mm范围内,为拉应力,表层应力普遍大于内部应力。在远离焊缝位置沿厚度方向为压应力,应力值为200~680 MPa,且峰值出现在距离上表面5 mm和焊缝中心20 mm位置处。     

X52埋弧焊输气管线残余应力测试

用盲孔法,本文测试了4个管段不同部位的残余应力。结果表明,环向残余拉应力最高值出现在距离纵焊缝约60mm的部位,它高于交叉焊缝附近的环向残余拉应力,更高于垂直环焊缝的环向残余拉应力。厚壁的残余应力高于薄壁的残余应力。没有严重缺陷管线的爆破口大致位于最大环向拉伸残余应力的部位,即大致平行于纵焊缝。     

焊接热输入对堆焊残余应力和变形的影响分析

为了研究热输入对堆焊残余应力和变形的影响,建立了钢板堆焊的有限元网格模型,进行了高斯移动热源的加载,通过改变焊接电流和焊接速度的大小,研究了热输入对堆焊残余应力和变形的影响规律。研究结果表明,焊件最大残余应力节点位于焊缝区域;最大形变处位于焊件宽度方向的外端;一定范围内,增大焊接电流,焊件形变量先变大后变小,最大残余应力数值逐渐变大,最终趋于某一定值;增大焊接速度,焊件最大残余应力和形变量均逐渐减小。     

304不锈钢管道环焊缝热力耦合有限元模拟

 为合理控制304不锈钢管道环焊缝焊接残余应力,运用有限元软件ABAQUS建立二维轴对称壳单元模型,模拟管道环形焊缝的焊接过程,获取了304不锈钢管道环焊缝温度场和应力场的分布规律。在焊件上表面提取了特征点的热循环曲线,同时获取了焊接过程中焊接接头径向某一截面特征点同一时刻的温度场分布特征。对管道环形焊缝内外表面残余应力的分布规律研究表明,管道焊缝及靠近焊缝区,内表面的轴向残余应力是拉应力,外表面的轴向残余应力是压应力;内外表面的横向残余应力都是拉应力,而径向残余应力主要是压应力,上表面的余高两侧热影响区受到少许拉应力作用。     

N08825复合管焊接残余应力的X射线衍射测试

焊缝及附近区域的焊接残余拉应力对复合管的抗脆断、疲劳和应力腐蚀破坏性能等均有较大的不利影响,易成为系统的最薄弱区域。采用X射线衍射法对N08825复合管焊接接头环焊缝表面与焊缝表面轴向残余应力进行测试,得出其分布规律并加以分析,可为后续调整应力分布,提高管道的抗腐蚀性能提供依据。实验结果表明:N08825复合管表面焊缝中心线的环向残余应力几乎均为拉应力,应力波动较为平缓,在起弧、收弧点位置均存在较大残余拉应力,这对管道的抗腐蚀性能及疲劳性能有不利的影响;复合管表面轴向残余应力分布呈对称状态,在焊缝及其附近区域均为压应力,随着与焊缝距离的增大,管道表面残余应力数值逐渐减小并趋近于零。     

钛钢复合板焊接有限元模拟研究进展

为了深入分析钛钢复合板不同焊接方式下焊接过程的残余应力变化,以有限元数值模拟在钛钢复合板焊接方面的研究现状为基础,结合目前钛钢复合板焊接中的常用方法及工艺特点,分析了钛钢复合板焊接过程有限元模拟的研究进展和发展趋势,分析认为,后期钛钢复合板焊接有限元模拟研究应考虑将实际熔焊工艺中的组合焊纳入研究范畴,并开展不同组合坡口下的多层多道焊接过程模拟,从而得到更为合理的焊接参数。     

锆-钢复合板压力容器制造技术研究

锆-钢复合板系采用爆炸复合技术将锆板和钢板复合而成,锆-钢复合板压力容器综合了锆和钢的优点,不仅满足特殊耐腐蚀性能要求,而且制造成本大大降低。在介绍R60700和R60702等锆制板材性能的基础上,着重阐述了锆-钢复合板焊接接头形式、焊接工艺、复合板压力容器焊接试板要求以及容器设备热处理工艺要求,以期为锆-钢复合板的推广应用和锆-钢复合板压力容器制造的国产化进程提供技术参考。     

闪蒸塔焊缝缺陷成因分析及安全状况等级评定探讨

某炼油厂常减压装置闪蒸塔是一台不锈钢复合钢制造的压力容器,在首次定期检验中发现存在较多的超标缺陷。文中对缺陷产生的原因进行了分析,认为缺陷系不锈钢复合钢特殊的焊接结构和制造工艺所致。关于缺陷处理和容器安全状况等级评定,笔者提出应根据缺陷在基层或复层(包括过渡层)二个部位,分别按不同的准则进行安全状况等级评定。     

不锈钢复合板压力容器焊接技术的探讨

焊接是不锈钢复合板压力容器制造过程中最重要的环节之一.其焊缝质量直接关系到设备的安全性、耐腐蚀性和设备的使用寿命,焊接质量控制是不锈钢复合板推广应用的关键环节.不锈钢复合板是不锈钢板与碳钢或低合金钢板复合而成,其焊接既不同于不锈钢,也不同于碳钢或低合金钢,而有其特点和难点.笔者通过对不锈钢复合板的焊接方法、焊接材料、坡口设计、焊接顺序和焊缝无损检测等方面的论述,对不锈钢复合板压力容器焊接技术进行探讨.     

不锈钢复合板水解塔的焊接

根据不锈钢复合板的特性,分析了16MnR+316L不锈钢复合板的焊接性,对焊接工艺进行了评定试验,确定了焊接工艺,保证了设备的焊接质量,提高了焊接效率.     

国内复合钢板产品焊接中存在问题分析

指出与国际先进技术相比 ,我国复合钢板产品焊接中存在的差距以及某些技术指导文件和标准中存在的不妥之处     

复合钢板焊接工艺评定

复合钢板焊接的实质是基层材料的焊接和在基层材料上堆焊耐蚀层,了解这一点对合理进行复合钢板的焊接工艺评定至关重要。     

16MnR＋904L复合板封头热处理新工艺

分析了16MnR＋904L复合钢板封头的制造特点。通过对热处理工艺的改进,封头制造由16MnR钢板冲压成型后堆焊904L的方法改为16MnR＋904L复合钢板直接冲压成型,可为其他16MnR＋904L复合钢板封头的制造提供参考。     

复合钢板的性能分析与应用

在分析说明国内外复合钢板的界面结合率、界面剪切强度、拉伸、冷弯和冲击等项性能要求的基础上，结合国内复合钢板过去和目前的生产状况，指出应用国产爆炸焊接复合钢板是合乎国情和可行的。