分段焊影响转轮焊接残余应力的试验分析

在利用平板试验得到分段焊的合理段长的基础上,对某水电站混流式水轮机转轮的焊接残余应力场进行了调控.结果表明,对于尺寸为500 mm×500 mm×16 mm的平板来说,后焊的焊段可以起到降低先焊焊段的残余应力的作用,且在到后焊部分端部为50 mm的范围内,降低效果最明显;分段焊可以降低叶片危险区域的残余拉应力峰值并产生残余压应力;当叶片出水边焊段的长度在40～90 mm的范围内,残余应力的降低效果随着叶片出水边焊段长度的增加而减小.     

局部加热法影响转轮焊接残余应力的试验分析

针对焊缝成形的特点,提出了改善叶片焊接残余应力分布状态的局部加热法,并在利用平板试验得到局部加热合理位置的基础上,利用局部加热法对某水电站转轮的焊接残余应力场进行了调控.结果表明,对于500 mm×500 mm×16 mm的平板,局部加热法降低残余应力效果最好的位置是在距加热区域边缘约60 mm处;局部加热法可以使叶片的危险区域产生残余压应力;从降低叶片出水边附近焊接残余应力的效果来看,热处理后进行局部加热的效果要优于热处理前进行的局部加热.     

C和V对奥氏体不锈钢焊缝的强化

研究了元素C、V对高强度奥氏体不锈钢焊缝金属的强化作用。结果显示,提高C含量,具有明显的固溶强化效果,但C含量的增加导致大量碳化物在晶界上析出;提高V含量使细小弥散的碳化钒在晶内析出,产生明显的沉淀强化效果。在强化效果基本相同时,后者的韧性高于前者。     

神经元网络反演LY2铝合金焊接过程热导率

结合数值模拟与温度测量,通过神经元网络,反演了LY2铝合金焊接过程热导率随温度变化情况。对热导率分段线性化后,在稳定状态下热导率数据的±20%范围内,将热导率分段线性值同时变化1%时的数据分为一组,利用有限元模型,计算对应每组热导率数据的焊接温度场;以温度为输入,热导率为输出,代入神经元网络进行训练,直至收敛,将实测温度代入训练好的网络,网络输出即为反演的热导率数值。分别对焊接加热和冷却两个过程的热导率进行了反演,结果表明,温度变化方向对铝合金热导率的影响是显著的,即热导率会随材料的加热或者冷却,出现不同程度的“滞后”现象。     

激光全息小孔法验证超声波法残余应力无损测量

基于声弹性效应,超声波可以无损检测出结构内部应力.利用建立的基于临界折射纵波的超声波法焊接残余应力测量系统,对低碳钢双丝焊纵向焊接残余应力进行了实时快速无损测量.使用激光全息小孔法对超声波法测量系统的测量结果进行了验证.对两种方法的测量过程和测量结果进行了对比.结果表明,超声波法测量结果可靠,声波法克服了传统应力测量方法费时、耗力、破坏、体积庞大等缺点,整个设备轻便,可单人手提.系统支持程序使测量操作简便,过程实时快速.     

Numerical simulation about the effect of fixture on the welding stress and distortion of thin aluminum plate joints

The effect of welding jig on the welding stress and buckling distortion of thin aluminum plate joints was simulated by finite element method （FEM）. The results show that the restraint distance and the heat conduction ability of the fixture do have essential effects on the residual stress and distortion. The residual compressive stress and distortion will be increasing with the increase of the restraint distance, while the residual compressive stress and distortion will be decreasing with the increase of the heat conduction ability of the fixture.     

随焊冲击碾压控制平面封闭焊缝残余变形研究

随焊冲击碾压是一种控制平面封闭焊缝残余应力变形及防止热裂纹的新方法,它通过2个冲击碾压轮迫使焊缝金属沿着一定的方向严生塑性变形流动,达到减小应力变形防止热裂纹的产生．试验结果证明随焊冲击碾压试件表面平整光滑,没有热裂纹．在一定的范围内,试件的最大残余变形量与气锤压力之间有一定的对应关系;在合适的气锤压力下,随焊冲击碾压法可以将薄壁构件平面封闭焊缝引起的残余变形降低到常规焊接状态的1／12以下．由于随焊冲击碾压能够将焊缝外侧周向压应力降低到结构的临界失稳压应力以下,因而减小了薄壁构件失稳变形,同时还减小了由焊缝收缩引起的焊接变形．     

混流式水轮机转轮焊接过程数值模拟的特殊性分析

针对混流式水轮机转轮焊接过程数值模拟的特殊性,提出了利用点点连接解决焊接热源的加载问题的方法以及利用将焊缝分成若干区域而逐步杀死单元的技术解决焊缝填丝过程的方法,同时利用转轮的焊接温度场证明了上述方法的正确性与合理性。另外,接触体的使用成功地解决了各独立实体间接触边界节点不重合的热传导问题以及具有复杂表面的叶片与空气之间的散热问题。这对具有复杂结构焊件的数值模拟有着重要的指导意义。     

焊接过程参数反演分析进展

在阐述了反演分析原理的基础上,介绍了国内外焊接领域,包括材料性能,热源模型,边界条件等问题中反演分析的应用,及反演分析各种算法的原理及特点。指出了焊接过程参数反演分析的前景及可能存在的问题。