“释放法”测定焊接残余应力—采用YGY型机械应变仪测试技术

一、概述在焊接构件上,焊接残余应力的分布是很复杂的,只用力学分析的方法难以求解,需要借助于测试来进行定量分析。测量残余应力的方法很多,最常见的有:X光衍射法、电阻应变片测试法和机械应变仪测量法。X光测定法的优点是非接触式和非破坏性测量,可以直接在工件上测量;被测量面积较小,可给出被测点的表面层应力状态;其缺点是由于工件表面层材质的差别(如焊接接头内的晶粒变化)会影响测量的准确性。电阻应变片测试方法是     

热沉位置对钛合金薄板焊接残余应力的影响

采用切条应力释放法测量钛合金TC4薄板对接试件选用不同的热沉位置分别进行动态控制低应力无变形(DC-LSND，dynamically controlled low stress no-distortion)钨极氩弧焊(TIG)时试件中的纵向残余应力和纵向残余塑性应变的分布。测量结果表明，热源与热沉之间的距离是重要的工艺参数之一，该参数对焊接应力和变形的控制效果有很大影响，适当的热沉位置是动态控制低应力无变形钨极氩弧焊实现低应力无变形焊接效果的一个必要条件。热源与热沉之间的高温金属处于力学熔化状态、无力学抗力时，热源与热沉之间距离的增加有助于降低焊接残余应力，减小纵向塑性变形。在所选用的焊接条件下，动态控制低应力无变形钨极氩弧焊焊接时热源与热沉相距30mm，近缝区的不协调应变较小，控制焊接应力与变形的效果较好。     

垫板导热能力对钛合金薄板焊接残余应力的影响

针对钛合金TC4薄板钨极氩弧焊(GTAW)分别在试件背面衬以铜垫板与覆盖石棉的垫板两种情况下所焊的对接试件,采用切条应力释放法测量了其中纵向残余应力和纵向残余塑性应变的分布,比较研究了不同导热能力的垫板对钛合金薄板焊接残余应力及纵向残余塑性应变的影响。测量结果表明:钛合金GTAW焊接过程中垫板不仅提供了对焊缝背面的保护,也影响了焊接纵向残余应力与纵向残余塑性应变的分布与大小。不同导热能力的垫板控制应力与变形的效果不同。铜垫板控制应力与变形的效果好于覆盖石棉的垫板。     

钛合金薄板带热沉GTAW焊的应力场

采用数值模拟和试验相结合的方法，比较钛合金常规钨极氩弧焊(CTAW)及带热沉的钨极氩弧焊，即动态控制低应力无变形(DC-LSND，dynamically controlled low stress no-distortion)GTAW焊接过程中应力场的形态与发展历史。DC-LSND焊接过程中，热沉的急冷收缩对热沉作用部位与熔池之间已凝固但仍处于高温状态的金属产生很强的拉伸作用，使焊缝中拉伸塑性变形增大，近缝区压缩塑性变形相应减小，从而导致焊缝与近缝区不协调应变减小，残余应力降低。与常规焊最大残余拉应力位于焊缝中心不同，在所选用的焊接条件下，DC-LSND焊最大残余拉应力位于近缝区，残余应力分布形态发生改变。     

薄板氩弧点状加热应力应变过程的数值分析（之一）

本文应用有限差分法、有限元素法及微分方程数值解法（适用于出现卸载前）给出了氩弧点状加热二维应力应变过程的数值分析。计算中考虑了材料性质随温度的变化及熔化、凝固过程的处理,并与试验结果进行对比,二者之间的吻合程度较好。将有限差分法用于本研究工作的特点是：运算程序结构简单,占有计算机时少,计算结果的准确性也较高。     

斜面-熔池极值法测量电子束流准动态焦点

分析了利用电子束流与金属相互作用效应产生的熔池极值效应测量电子束流焦点的方法,总结了测量电子束流焦点的要素,讨论了利用电子束流焊接效应测量得到的焦点与电子束流的轨迹形状焦点的区别,提出了电子束动态焦点的概念,并且将束流焦点分类为静态焦点、准动态焦点和动态焦点。基于以上理论分析,进一步采用类AB法测量了电子束焊机的准动态焦点,讨论并分析了上坡焊和下坡焊方法对所测焦点的影响。     

焊接塑性应变演变过程——低碳钢、不锈钢及钛合金塑性应变演变特点及规律

采用数值模拟方法对低碳钢、不锈钢及钛合金3种材料薄板电弧焊接塑性应变演变过程进行了分析.结果表明,在焊接过程中,焊缝及近缝区内无论是纵向塑性应变还是横向塑性应变均为压缩塑性应变,熔池凝固及高温区冷却产生的拉伸卸载不足以完全抵消加热过程产生的压缩塑性应变,最终残留在焊缝及近缝区内的塑性应变仍保持压缩状态,压缩塑性区的宽度明显宽于材料"力学熔化"区宽度.     

2006年赴加拿大参加国际焊接学会第59届年会情况汇报

国际焊接学会(IIW-International Institute of Welding)第59届年会于2006年8月27日至9月2日在加拿大魁北克市举行.     

我国制造业焊接生产现状与发展战略研究

本文介绍了我国自改革开放以来制造业中焊接生产的主要成就及焊接在国民经济建设中的重要地位：全面分析了我们焊接材料、电焊机、焊接机器人、焊接专机和变位机的生产与应用情况和存在的问题。统计了焊接结构的用钢量及主要用钢行一，分析了企业中焊接技术人员和焊工的现状及我国在专业教育与培训中的问题。为了使我国从焊接大国向世界焊接强国迈进，提出需要采取的发展战略的措施的建议。由于篇幅所限，本文围绕此次“焊接论坛”的主题，节选了“焊接与切割设备的生产与应用情况”部分，以飨读者。     

焊接瞬态热应变的云纹测试

本文叙述了采用云纹测试技术研究焊接瞬态高温应变过程的特点,如金属的耐高温反射式试件栅线的制备,焊接过程动态热应变信思的记录、云纹图像的数据处理等。用所研制成功的云纹法测定了薄板点加热的应变过程,并与数值分析结果进行了对比和讨论。