电弧气刨温度场及其对微观组织的影响

根据电弧气刨的特点,用有限元的方法成功地模拟了10Ni5CrMoV钢电弧气刨温度场,分析了电弧气刨温度场的特点及其对于坡口处微观组织的影响.研究发现,电弧气刨过程温度场变化十分剧烈,其降温速率远远超过焊接过程,从而导致热影响区域很窄,故坡口处组织变化区域很小;对于所研究的钢种,坡口组织为细小的马氏体组织.     

分段焊的焊接顺序对T形接头残余应力场的影响

在利用单元死活技术以及椭球形移动热源模型分析T形接头焊接温度场的基础上,利用数值模拟的方法研究了分段焊的焊接顺序对T形接头焊接残余应力场的影响.结果表明,分段焊不仅可以增加焊缝整体的残余低应力的区域,而且采用先焊两端后焊中间的方法可以有效地降低先焊区域的焊接残余拉应力.对于先焊焊段上的某点来说,到中间焊段两端的距离越小,焊接残余应力的降低效果越明显;中间焊段的收弧区降低先焊焊段残余拉应力的效果要优于起弧区.     

分段焊的焊接顺序对转轮残余应力的影响

在对混流式水轮机转轮的分段焊焊接温度场进行分析的基础上,利用数值模拟技术研究了分段焊的焊接顺序对混流式水轮机转轮焊接残余应力场的影响,结果表明,采用先焊两端后焊中间的分段焊方法可以有效地降低叶片出水边危险区域的焊接残余拉应力峰值.在转轮的焊接过程中,采取尽量减小靠近叶片出水边的焊段长度的方法进行焊接,叶片出水边焊段起弧于叶片出水端,中间的焊段熄弧于靠近叶片出水边端.     

基于相变与收缩耦合的1Cr12焊缝冷却动态力学行为

建立了相变体积应变与混合相力学性能的固态相变模型,同时考虑随动硬化与相变塑性的影响,研究了各因素对1 Cr12钢焊缝冷却动态力学行为的影响规律.在此基础上,开展了焊接试验件纵向残余应力的验证试验,试验结果与模拟结果吻合良好.研究结果表明:马氏体相变的体积膨胀、力学性能变化以及塑性机制均对焊缝收缩的动态力学行为有一定的影...     

TC4合金空心阴极真空焊接熔池动态行为的数值模拟

建立了空心阴极真空电弧焊(Hollow Cathode Vacuum Arc Welding, HCVAW)焊接TC4钛合金板(5mm厚)熔池中流体流动和传热过程动态行为的物理、数学模型,并对焊接过程进行了数值模拟计算和工艺试验、通过计算,找出了焊接速度和焊接电流等工艺参数对焊缝成型的影响规律,并计算出焊接过程中工件上的温度场分布和熔池中的流场分布,计算结果与实验结果基本相符.     

局部锤击法对水轮机转轮焊接残余应力场的影响

针对混流式水轮机转轮在服役过程中出现裂纹的情况,在利用数值模拟技术研究局部锤击法对转轮焊接残余应力的影响的基础上,对某水电站转轮的焊接残余应力进行了研究.结果表明,普通工艺下,转轮叶片出水边附近的焊接残余拉应力的最大值出现在焊缝的熔合线附近;局部锤击法可以起到降低锤击部位的焊接残余拉应力的作用.当锤击部位的温度接近或超过材料本身的塑性温度时,叶片危险区域焊接残余应力峰值的降低效果非常明显;当锤击温度比较低时,残余应力的效果不明显.     

铝合金随焊控制焊接应力与交形的几种新方法

采用力学手段,对铝合金焊接熔池后方的脆性温度区间施加横向挤压应力,同时使焊缝纵向保持塑性延展,从而达到随焊控制焊接应力与变形并防止焊接热裂纹的目的.介绍了随焊冲击碾压、随焊旋转挤压、双向预置应力和随焊电磁冲击等几种控制焊接应力与变形的新方法.在合适的工艺参数条件下,可以将铝合金平板对接焊件的残余变形量降低到很低的程度,同时町以防止焊接热裂纹的产生.     

TC4薄板TIG焊喷流保护焊接工装的设计

钛合金是一种具有高的比强度和较好的耐腐蚀性,低温下能保持良好的塑性和断裂韧性的合金.在焊接过程中尽管钛合金的残余应力低于屈服极限,但是其物理特性导致焊接过程中产生较大的变形,阻碍了焊接的进行.同时钛合金在焊接过程中表现出较强的化学活性,焊后在焊缝区存在着大量的气孔,表面由于氧化严重会呈现蓝色,焊件塑、韧性急剧下降,导致产品报废.文中在原有的焊接工装设计经验基础上,根据随焊控制焊接变形的工艺要求,设计出一种采用喷流保护的焊接工装,用于钛及钛合金焊接过程.通过试验验证了该焊接工装的实用性和操作时的便利性.     

Mechanism of biaxial pre-stress method on welding residual stress and hot cracks controlling

Based on the conventional uniaxial pre-tensile stress method during welding, this study presents a new method of welding with biaxial pre-stress. With the help of numerical simulation, experiments were carried out on the self-designed device. Except for the control on residual stress and distortion as-welded, the experimental results also show its effect on the prevention of hot cracks, thus this method can make up for the disadvantage of the conventional pre-stress method. Hot cracks     

用旋转挤压方法控制薄板的焊接变形

提出了旋转挤压控制薄板焊接变形的新方法,它足利用特定形状的挤压头对焊缝及近缝区金属进行旋转挤压,产生拉伸塑性应变,减小甚至抵消残余压缩塑性应变,以此来消除焊接残余变形.该方法处理后的焊道表面平整光滑,减小了应力集中.结果表明,旋转挤压法能将薄壁构件焊接变形降到非常低的水平,选择适当的工艺参数,该方法能将焊接残余变形控制在常规焊接状态的3%以下.旋转挤压控制薄板焊接变形的效果与多个工艺参数有关,只有当各个工艺参数取值适当且匹配良好时,才能取得良好的焊接变形控制效果.