温度对平板电磁成形中电磁力影响的数值分析

为了确定高温电磁成形技术中温度对电磁力的影响,采用ANSYS软件对不同温度下板坯中的电磁力进行了模拟.采用霍尔器件测量了常温下线圈-工件间隙的磁感应强度,验证了电磁力的分布规律.模拟结果表明,工件均温时,随温度升高,轴向电磁力峰值减小,负径向电磁力峰值增大.较高温度下轴向力峰值的下降速率小于较低温度情况.工件非均温时,工件中涡流密度较大位置和电磁力峰值位置向低温区偏移.工件存在高斯温度分布时,电磁力的分布特征与常温下相似.     

焊接应力场与应变场的计算与讨论

经典的观点认为焊缝存在残余压缩塑性应变,而目前有学者认为焊缝是在冷却的过程中形成的,与加热过程无关,认为焊缝只存在拉伸塑性应变,而不存在压缩塑性应变.针对这一对传统残余塑变理论的质疑,采用有限元方法对薄板熔焊对接接头纵向应力和应变的瞬态变化以及由焊缝中心到母材边缘的纵向应力和应变分布情况进行了计算.结果表明,焊缝及近缝区存在着残余压缩塑性应变,应力状态为拉应力,由焊缝中心到母材边缘其纵向应力由拉应力转变为压应力,纵向压缩塑性变形量逐渐下降,离焊缝较远受温度场影响较小的母材不产生塑性变形.     

高强钢低匹配等承载对接接头焊接残余应力调匀能力

借助有限元软件研究了高强钢对接接头中焊接残余应力的调匀情况.结果表明,因母材塑性储备不足,所有接头焊后横向、纵向拉伸峰值应力均在焊接残余应力的基础上不断增加,但接头各区域应力增速不同,最终残余应力均未完全调匀.低匹配静载ELCC接头高塑性、低屈强比的盖面焊道位于高值残余应力所在的焊缝及近缝区母材表面并分担载荷,使该区应力增速放缓,故其残余应力调匀能力优于等匹配接头.考虑焊接残余应力的ELCC接头静载失效更可能发生在母材区,这与ELCC接头的设计目标相符.明确了静载ELCC设计可以忽略焊接残余应力的影响.     

弹性状态低匹配焊接接头弯曲等承载设计准则与设计方法

弹性状态以低匹配接头能够达到与母材“弯曲等承载能力”（EBLCC）为目标，对低匹配对接接头焊缝几何形状临界条件进行了理论分析，推导了低匹配接头满足弯曲等承载条件的最低余高以及最小熔宽，并给出了弹性状态低匹配弯曲等承载接头设计准则.分析了圆弧替代抛物线曲线的可行性，给出了适用于工程应用方便的三圆相切低匹配弯曲等承载接头设计方法，并进行了弯曲试验验证.结果表明，设计的三圆相切低匹配弯曲等承载接头能够达到与母材弯曲承载能力，满足弯曲等承载要求.文中给出的设计准则与设计方法可使低匹配接头按照母材的弯曲承载能力进行设计，为弹性状态低匹配接头弯曲承载能力设计提供重要的理论依据.     

铝热剂焊接温度场的模拟及焊缝组织分析

本文建立了铝热剂焊接熔池的温度场瞬态数值分析模型,选用ANSYS软件进行求解,利用求解得到温度场变化分析焊缝组织的形态,并讨论环境温度对结晶组织的影响,结果表明焊前预热与焊后热处理可显著提高焊接质量。     

高温下钠盐对几种ZrO2基陶瓷稳定化度的影响

本文研究了１０００℃下ＮａＣｌ覆层和ＮａＣｌ＋Ｎａ２ＳＯ４共晶覆层对三种ＺｒＯ２基陶瓷的作用，测定了弯曲强度，Ｘ－射线衍射分析结果表明，在高温下ＺｒＯ２基陶瓷的显微结构有明显的变化，并将影响到陶瓷的稳定化度。     

10CrNi3MoV钢气体保护焊氢致裂纹的萌生和扩展

研究了气体保护焊 (WM96 0 -S焊丝和Ar 2 0 %CO2 气体 )不预热焊接5 90MPa级 10CrNi3MoV钢氢致裂纹萌生和扩展规律。在 - 5℃和相对湿度 80 %的条件下 ,采用小铁研抗裂性试验方法进行抗裂性试验。通过比较单道焊和双道焊的裂纹率及裂纹扩展方式说明 ,MIG焊 (熔化极惰性气体保护电弧焊 )焊缝具有良好的抗裂能力 ;双道焊的抗裂能力显著高于单道焊 ;单道焊时氢致裂纹为沿晶方式扩展 ,双道焊时氢致裂纹为穿晶方式扩展。双道焊时 ,第一道焊缝HAZ(热影响区 )过热区受第二道焊缝焊接热循环作用 ,在根部HAZ粗大晶粒晶界两侧产生的细小晶粒是影响氢致裂纹扩展方式和提高抗裂能力的主要原因。根据裂纹扩展方式的变化 ,对氢致裂纹萌生和扩展机制进行了讨论     

A study on HAZ＇ s microstructure and grain size of 10CrNi3 MoV steel

This paper deals with microstructure and grain size of HAZ of 590 MPa high strength ship-structure steel with welding simulator. While t8/5 time is short, IOCrNi3MoV steel‘s microstructure of coarse grain heat-affected zone (CGHAZ) is lath martensite structure and a small amount of twined martensite structure; while t8/5 time is long, it is mainly granular bainite structure. After second thermal cycle with peak temperature between critical temperature Ac1‘ and Ac3‘ , CGHAZ has the inheritance of coarse grain and coarse rnicrostructure. Welding energy input ( determined by t8/5 time) has an effect on the inheritance of coarse microstructure, but no influence on‘the inheritance of coarse grain. In detail, with a shorter t8/5 time, there is an inheritance of coarse microstructure and grains. With a longer t8/5 time, there is only the inheritance of coarse grains. While t8/5 increases, the scope of temperature of causing it diminishes. Therefore, the inheritance of coarse microstructure connects with the high speed of heating and cooling.     

焊接构件热振复合时效的数值和试验分析

大刚度DH36低合金高强钢焊接构件广泛应用于海洋平台工程. 此类结构刚性大,固有频率高,振动时效(VSR)消应力处理效果不明显. 为了提高非固有频率振动下的消应力效果,提出了热振复合时效(TVSR)的新工艺. 对55 mm厚DH36焊接板材进行了VSR与TVSR的对比研究. VSR处理后横向残余应力峰值降低22.6%,纵向残余应力峰值降低6.7%;经相同振动工艺参数、150 ℃下TVSR处理后残余应力峰值分别降低41.3%和43.6%,效果明显优于VSR处理效果. 采用试验与有限元分析相结合的方法分析了TVSR的作用机理,升温可提高非固有频率振动下的构件的振幅,降低材料屈服强度,提高消应力效果.     

“原位观察”下的水龙头激光焊接头腐蚀性能分析

采用低耗能激光焊新工艺制造水龙头薄壳,替代传统高污染、高耗能的整体铸造工艺,对304、310 s不锈钢激光焊接头进行沸腾硫酸-硫酸铁及室温浸蚀对比腐蚀研究.在设定的腐蚀时间内,采用“原位观察”腐蚀过程焊缝及熔合区微观组织变化.结果表明,310 s比304耐腐蚀性更好,随腐蚀时间加长,接头熔合区晶粒晶界未明显加宽,焊缝断口微观特征主要为韧窝,证明其未发生晶间腐蚀.焊缝金属成分分析表明焊缝中心晶粒与母材相近,腐蚀沟Cr元素降至20.81%高于12%,保证其耐腐蚀性能.