焊接残余应力对高强度钢低匹配对接接头静载强度的影响

采用有限元方法研究了焊后拉伸条件下高强度钢等匹配和低匹配对接接头内部应力的变化情况。结果表明,焊后横向和纵向拉伸载荷增至临界失效载荷期间,等匹配和低匹配接头的焊缝区和母材区应力均一直持续增加,但焊缝及近缝母材区应力在焊接残余应力基础上的增加较远端母材区缓慢;最终近缝母材区的应力明显高于远端母材区,未表现出内应力完全调匀的特征;这意味着由于焊接残余应力的存在,高强度钢宽板等匹配焊接结构的静载强度可能略有损失,而高强度钢宽板低匹配焊接结构更将在焊缝低强的影响下损失更大的静载强度。     

“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.     

混流式水轮机转轮简化模型焊接过程的数值模拟

在确定混流式水轮机转轮简化模型、解决分段焊焊接热源加载的问题及解决各独立实体间接触边界节点不重合的热传导问题的基础上,对转轮模型焊接过程的温度场与应力场进行了数值模拟。得到了焊接过程中各起弧点的热循环曲线、纵向应力的演变规律与焊后应力场的分布情况。结果表明:焊后应力的峰值出现在叶片与上冠或叶片与下环接触面附近的叶片上。这个结果可以较好地解释水轮机转轮叶片疲劳裂纹的产生和扩展的失效行为。     

焊接顺序对T形接头焊接残余应力场的影响

为了得到T形接头焊接顺序的优化方案,在确定合理的焊接热源形式以及建立有限元模型的基础上,利用单元死活技术从多道焊、分段焊与多层焊的角度对焊接顺序对T形接头焊接残余应力场的影响进行数值分析.对于多道焊来说,焊接残余拉应力出现在焊缝及其附近区域,且峰值出现在焊缝区域;相邻焊道之间采用首尾相接的方法得到的焊接残余拉应力峰值是最小的.对于分段焊来说,采用先焊两端后焊中间的方法不仅可以增加整个焊缝的焊接残余低应力区域;而且可以有效地降低先焊区域的焊接残余应力,降低效果与后焊焊段的焊接方向以及先焊焊段上的点到后焊焊段端部的距离有关.在多层焊的过程中,采用对称施焊的方法得到的焊接残余拉应力峰值是最小的.     

滚弯过程的三维动态仿真模拟

用大型工程有限元分析软件MSC.Marc,成功地实现了对船用大尺寸钢板滚弯及其回弹过程的三维动态仿真模拟,模拟结果表明,滚弯时间越长,获得的板材各个部分的塑性变形和曲率半径越均匀且趋于一定值;回弹后弹性能释放,等效Mises应力的峰值变小,但在板材的起始滚弯位置仍有一个较小的残余应力集中。文章对于有限元模拟过程中实体单元离散的板材曲率计算问题进行了研究,提出了计算曲率的方法。计算结果和测量结果对比表明,相同的滚弯工艺下,获得的板材整体曲率半径误差不超过7%,最大曲率半径误差不超过8%;厚度方向上x方向的应力分布趋势和实测结果一致。     

Moiré method analysis for tensile strain field of 2024 aluminum alloy welded joint

0　IntroductionAluminumalloyswithhighstrengthhavehighratiostrengthandratiorigidity ,andhavethewideapplicationprospectsinthefieldofaviationandaerospace .Butsuchalloyshavehighsusceptibilitytohotcrack ,widesoft enedzoneandpoorqualityinweldedjoint,thusloweringthejointstrengthgreatlyandrestrainingthefurtherap plicationoftheseweldedstructures .So ,manymethodswereputforwardtostrengthenaluminumalloyweldedjointwithhighstrength .Fromtheviewpointofmetal lurgy,theexperimentalmethodsforweldingthermalsimula…     

模拟－测量结合反演焊接条件下材料热导率

联合数值模拟与温度场测量手段,反演了LY2铝合金焊接过程的热导率数据。将热导率数据分段线性化后,采用稳态下的低温数据及外推的高温数据作为初值,将其代入有限元模型中,模拟出焊接过程的温度场。使用热电偶测量了实际情况下的温度场,并计算温度模拟与测量之间的误差。应用遗传算法,计算出了不断改变热导率初值时温度模拟与试验间误差的最小值,此时对应的热导率数值即为所求。计算结果表明,热导率随温度变化速度的不同,出现不同的滞后现象。在此基础上,给出了焊接条件下热传导材料系数随温度及温度变化速度之间关系的模型。     

中国焊接高等教育六十年

0 前 言 今年是中国机械工程学会焊接学会成立50周年,中国焊接协会成立25周年,也是中国焊接高等教育创建60周年,是一个值得回忆和庆贺的日子. 中国是古代焊接的发源地之一,已经有三千年以上的历史,这些已经得到考古发现和文献记载的证实.     

HQ785T1低合金高强度钢不预热焊接技术研究

采用焊接冷裂纹试验方法、通过扩散氢含量测定、微观组织分析、有限元应力分析计算对比研究了不同强度匹配条件下HQ785T1焊接接头裂纹敏感性.结果证实,采用低强焊丝打底、等强焊丝填充的不同强度匹配工艺方法,可以实现低合金高强钢的不预热焊接,焊接接头各项力学性能达到母材技术标准;为避免扩散氢对抗裂性的不利影响,低强打底焊丝扩散氢含量建议不大于3 mL/100 g.     

TC4薄板焊接件随焊冲击旋转挤压力计算

针对TC4薄壁结构易产生显著的焊接变形问题,采用随焊冲击旋转挤压工艺来控制TC4薄壁结构的焊接变形.工艺过程的冲击旋转挤压作用表征是关键,文中采用基于动态应变仪的测量系统,实现了冲击旋转挤压过程的实时测量;在弹性变形和过程能量守恒的条件下,厚度、弹性模量将对TC4薄板板件所受的压缩应力产生影响;并采用有限元分析的方式,确定了冲击杆端部与TC4薄板接触部位所受应力的情况.从而建立了外加载荷与工件上所受作用力的关系.