16Mn鋼U形焊接接頭殘余應(yīng)力和變形

本文采用數(shù)值模擬的方法,對船體結(jié)構(gòu)的某一環(huán)形拘束焊縫進(jìn)行焊接殘余應(yīng)力的模擬計算。同時采用壓痕式應(yīng)力測試儀,對實際船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試,并與模擬結(jié)果相對比驗證。結(jié)果表明,模擬結(jié)果與實測結(jié)果測得的焊接殘余應(yīng)力分布規(guī)律基本一致,環(huán)形拘束焊縫縱向殘余應(yīng)力大于橫向殘余應(yīng)力,最大焊接殘余應(yīng)力位于靠近熱影響區(qū)的直線段焊縫近表面處。

采用ni60合金粉末對q235b鋼焊態(tài)十字接頭進(jìn)行了氧—乙炔火焰噴熔處理,同時進(jìn)行了高頻疲勞試驗.分析認(rèn)為噴熔修形改善了焊接接頭的幾何外形.噴熔修形態(tài)十字接頭在2×106循環(huán)周次下的疲勞強(qiáng)度比原始焊態(tài)提高了64.5%.基于氧—乙炔火焰噴熔工藝參數(shù),采用ansys12.0軟件對噴熔過程進(jìn)行了熱-應(yīng)力耦合的有限元模擬,分析認(rèn)為,焊縫和涂層表面的殘余應(yīng)力仍為拉應(yīng)力,但是殘余拉應(yīng)力的大小和噴熔前原始焊態(tài)接頭表層的殘余拉應(yīng)力相比略微減小.原始焊態(tài)接頭表層的拉應(yīng)力約為238mpa,噴熔修形后噴熔層表面的殘余拉應(yīng)力約為182mpa,即火焰噴熔使得焊接接頭表層的殘余應(yīng)力降低了24%.

利用有限元軟件abaqus,開發(fā)了一個順次耦合的熱應(yīng)力有限元計算程序,對0cr18ni9/20和1cr5mo/20異種鋼焊接接頭殘余應(yīng)力進(jìn)行了有限元模擬分析.結(jié)果表明,無論是采用奧氏體不銹鋼焊條a302焊條還是鎳基焊條incone182焊條,0cr18ni9/20鋼和1cr5mo/20鋼焊接接頭中最大的軸向殘余應(yīng)力和環(huán)向殘余應(yīng)力產(chǎn)生在20鋼側(cè)的熱影響區(qū),0cr18ni9側(cè)有最小的焊接殘余應(yīng)力.采用incone182來代替a302可以有效地降低殘余應(yīng)力值,提高抗應(yīng)力腐蝕開裂的能力.

采用手工焊和co2氣體保護(hù)焊在不同的焊接工藝下對5.8mm厚dp590進(jìn)行了焊接,采用盲孔法沿焊縫一側(cè)測量了從焊縫到母材的殘余應(yīng)力.結(jié)果表明,采用手工焊時焊縫區(qū)縱向應(yīng)力和橫向應(yīng)力均為拉應(yīng)力,當(dāng)熱輸入增加8.4%時,殘余應(yīng)力沒有發(fā)生大的變化;采用co2氣體保護(hù)焊時,焊縫區(qū)縱向應(yīng)力均為拉應(yīng)力,當(dāng)熱輸入增加33.1%,橫向應(yīng)力由壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?yīng)力,縱向應(yīng)力增加133mpa,增幅為140%,橫向應(yīng)力增加71mpa,增幅為322%.此外,從試驗結(jié)果可以看出,熱輸入對橫向應(yīng)力的影響較縱向應(yīng)力大.

基于熱-彈塑性相關(guān)理論,采用ansys的apdl語言編制焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬程序,采用生死單元技術(shù)及間接耦合法模擬了典型焊接接頭只焊一條焊縫、兩條焊縫同時焊和兩條焊縫分開焊三種模擬方法的軸向焊接殘余應(yīng)力σx。結(jié)果表明:采用不同模擬方法,典型焊接接頭的變化規(guī)律一致,均在焊縫附近達(dá)到最大值;但采用不同方法得到的σx應(yīng)力水平不同,兩條焊縫的殘余應(yīng)力會相互影響,在進(jìn)行相關(guān)研究時這種影響需要考慮在內(nèi)。兩條焊縫分開焊與同時焊相比,分開焊可以在一定程度上減小焊縫中心附近區(qū)域的軸向焊接殘余應(yīng)力,且在焊縫的凸面這種減小作用更加明顯。

本文通過對焊接試板及真機(jī)轉(zhuǎn)輪的殘余應(yīng)力測試,研究了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪焊接接頭殘余應(yīng)力分布規(guī)律,通過熱處理前后的焊接殘余應(yīng)力的對比,對采用hs13-5和hs367兩種焊接材料焊接轉(zhuǎn)輪的焊后熱處理效果進(jìn)行了評價。

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基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力的焊接接頭疲勞分析

筆者根據(jù)co2氣體保護(hù)焊的特點,具體介紹板對接平位單面焊雙面成形的焊接工藝,具體的操作方法以及在焊接過程的注意事項.

本文采用數(shù)值模擬方法,分析了低強(qiáng)匹配對接接頭2種拘束條件、5種屈服強(qiáng)度匹配系數(shù)的焊接殘余應(yīng)力。結(jié)果表明,低強(qiáng)匹配接頭焊根處的三向殘余拉應(yīng)力較小,對靜載強(qiáng)度影響不大;焊趾處的三向殘余拉應(yīng)力較大,對疲勞強(qiáng)度和冷裂傾向有不利影響。自由狀態(tài)的縱向殘余應(yīng)力和兩端約束狀態(tài)的橫向殘余應(yīng)力,焊縫金屬屈服強(qiáng)度每降低25mpa,其殘余應(yīng)力減少約11mpa。

焊接接頭論文 基于國外標(biāo)準(zhǔn)的焊接接頭疲勞設(shè)計與工藝實現(xiàn)一體化研究 摘要：綜述了基于國外標(biāo)準(zhǔn)的焊接接頭疲勞設(shè)計與工藝實現(xiàn)一體 化研究的重要性，設(shè)計了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。嵌套了bsi/iiw/din6700標(biāo) 準(zhǔn)。基于bsi和iiw標(biāo)準(zhǔn)中接頭形式，可確定焊接接頭的疲勞等級； 根據(jù)已知的焊接接頭的應(yīng)力譜，基于miner疲勞積累損傷理論，可計 算出焊接接頭的疲勞壽命：根據(jù)din6700標(biāo)準(zhǔn)，自動打印焊接工藝 文件，從而實現(xiàn)基于國外標(biāo)準(zhǔn)的焊接接頭疲勞壽命預(yù)測與工藝要求的 一體化。算例證明該系統(tǒng)具有很好的工程應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞：焊接接頭；數(shù)據(jù)庫；一體化 在工程機(jī)械使用中，焊接結(jié)構(gòu)件的焊接接頭或焊縫金屬容易引發(fā) 結(jié)構(gòu)疲勞破壞，嚴(yán)重影響機(jī)械設(shè)備的壽命。通過計算焊接接頭的疲勞 壽命預(yù)測可以預(yù)先知道焊接接頭的壽命，從而保證產(chǎn)品的運行的安全 性。bs標(biāo)準(zhǔn)和iiw標(biāo)準(zhǔn)提供了各種焊

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焊接接頭組織 電弧焊接時，焊接電弧使焊件局部加熱和熔化，同時加入填充金屬(焊條或焊 絲)，形成金屬熔池，并不斷把熱量傳給周圍冷的母材金屬。當(dāng)電弧移開后，熔 池的溫度迅速降低，熔池中液體金屬凝固成焊縫。由于熱傳導(dǎo)的作用，母材將受 到不同程度的加熱和冷卻，相當(dāng)于進(jìn)行了一次熱處理，使其組織和性能發(fā)生了變 化，這部分金屬所占的區(qū)域就稱為焊縫的熱影響區(qū)。焊接接頭是焊縫和熱影響區(qū) 的總稱。 由于電弧對焊接接頭的加熱是不均勻的，焊縫區(qū)溫度達(dá)到金屬的熔化溫度， 而在整個熱影響區(qū)中，離焊縫越近溫度就越高。因此，在焊接接頭組織中不僅組 織和性能都不均勻，而且在焊縫和熱影響區(qū)中還容易產(chǎn)生各種焊接缺陷，存在焊 接殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中。焊接接頭組織和性能與焊接方法、焊接規(guī)范、接頭形式 等因素有關(guān)，并直接影響焊接結(jié)構(gòu)的性能和可靠性。 熱影響區(qū)某點加熱的最高溫度、高溫停留時間及冷卻速度

本文對整體卷制的李家峽水電站引水壓力鋼管的焊接接頭進(jìn)行了機(jī)械性能試驗、金相分析和殘余應(yīng)力測試。評定和測試的結(jié)果表明，其焊接接頭質(zhì)量達(dá)到《壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范》的要求，殘余應(yīng)力的峰值得以下降

通過x射線衍射法研究管線用20g焊接殘余應(yīng)力的分布和焊后熱處理對焊縫殘余應(yīng)力的影響,擇優(yōu)選取了焊后熱處理條件。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在焊縫區(qū)存在較高的焊接殘余應(yīng)力。焊后熱處理可以顯著降低焊接殘余應(yīng)力,其中以620℃加熱溫度、1h保溫時間的處理工藝為宜。此外,熱處理細(xì)化了焊縫區(qū)域晶粒,降低了焊縫區(qū)域硬度,改善了焊接接頭抗h2s腐蝕的能力。

鋼材焊接接頭檢驗報告 有見證送檢gd2102006 委托單位：報告編號： 工程名稱：收樣日期： 檢驗性質(zhì)：檢驗日期： 檢驗依據(jù)：報告編寫日期： 試 試樣編號00063—0100063—0100063—03 試樣名稱 試樣規(guī)格(mm) 截面面積 焊接類別 牌號 爐號 批號 批量 工程部位 樣 檢驗項目技術(shù)要求檢驗結(jié)果檢驗結(jié)果檢驗結(jié)果 拉 伸 試 驗 抗拉 強(qiáng)度 (mpa) 斷裂 位置 彎 曲 試 驗 裂紋及 缺陷 檢驗 結(jié)論 備注 注：未經(jīng)本站書面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制檢驗報告(完整復(fù)制除外)。 批準(zhǔn)：審核：校核：檢驗： 地址：郵政編碼： 電話：傳真： 說明 gd2102006 1.本報告適用于桁架或網(wǎng)架(殼)結(jié)構(gòu)、多層和高層梁－柱框架結(jié)構(gòu)等工業(yè)與民用建筑和一般構(gòu)筑物的鋼 結(jié)構(gòu)工程中的手工電弧焊、氣體保護(hù)焊、自保護(hù)焊、埋弧焊、電

雙相不銹鋼是針對石油化工行業(yè)中強(qiáng)酸強(qiáng)堿易造成局部點蝕、應(yīng)力腐蝕以及孔穴腐蝕現(xiàn)象而采用兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點。在焊接生產(chǎn)中,由于不均勻加熱、冷卻、相變和拘束等原因,會在焊接接頭內(nèi)產(chǎn)生瞬態(tài)熱應(yīng)力以及殘余應(yīng)力和變形,往往是形成焊接裂紋的重要因素之一,又是造成熱應(yīng)變時效脆化的根源。它將降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、疲勞壽命,并加速裂紋的擴(kuò)展破壞。焊接殘余應(yīng)力的測量方法很多,本文利用有限元法,開發(fā)順次耦合的焊接殘余應(yīng)力有限元程序,對焊接的saf2205雙相不銹鋼平板焊條電弧焊焊接接頭殘余應(yīng)力進(jìn)行分析,為saf2205雙相不銹鋼壓力容器焊接工藝的優(yōu)化、結(jié)構(gòu)完整性評價提供參考。

錐柱耐壓殼常采用高強(qiáng)度鋼建造,高強(qiáng)度鋼對焊接殘余應(yīng)力較為敏感,因此有必要針對耐壓結(jié)構(gòu)典型焊接接頭的殘余應(yīng)力進(jìn)行研究。本文基于熱彈塑性相關(guān)理論,采用ansys的apdl語言編制焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬程序。研究板厚、板寬、錐角以及焊接速度、焊喉溫度對典型焊接接頭軸向焊接殘余應(yīng)力的影響。研究表明:錐柱耐壓殼凹面焊趾附近區(qū)域殘余拉應(yīng)力較大,應(yīng)作為疲勞強(qiáng)度研究的重點區(qū)域。板厚和焊喉溫度對殘余拉應(yīng)力的影響較殘余壓應(yīng)力大;板寬和錐角對殘余拉、壓應(yīng)力影響均較大。本文的研究可以控制焊接殘余應(yīng)力和優(yōu)化焊接加工工藝,并為后續(xù)耐壓結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的研究奠定相關(guān)理論基礎(chǔ)。

對a5083鋁合金焊接接頭進(jìn)行拋丸處理，測試拋丸前后焊接接頭的表面殘余應(yīng)力以及沿深度方向的殘余應(yīng)力。研究結(jié)果表明，經(jīng)拋丸處理后，接頭的應(yīng)力平均值均呈下降趨勢，拋丸前應(yīng)力平均值絕大多數(shù)為正數(shù)，表示接頭應(yīng)力為拉應(yīng)力狀態(tài)，拋丸后接頭應(yīng)力為負(fù)數(shù)，表示接頭應(yīng)力變?yōu)閴簯?yīng)力狀態(tài)，殘余應(yīng)力處于壓應(yīng)力狀態(tài)有利于抑制裂紋萌生，改善結(jié)構(gòu)的疲勞性能。拋丸對鋁合金焊接接頭殘余應(yīng)力的影響在600gm左右，拋丸對焊接接頭的改善應(yīng)力大小為180mpa左右。

利用有限元分析軟件marc,對冷卻后的九層玻璃/鋁陽極焊接試件進(jìn)行數(shù)值模擬分析,獲得了九層陽極冷卻試件內(nèi)殘余應(yīng)力和應(yīng)變分布。模擬結(jié)果表明,試件冷卻后各處的冷卻收縮量不同,其內(nèi)部存在殘余應(yīng)力和應(yīng)變,試件發(fā)生翹曲;過渡層內(nèi)的等效應(yīng)力最大,且關(guān)于鋁層呈對稱分布;鋁層內(nèi)的等效應(yīng)力值達(dá)到了屈服極限,表明鋁層發(fā)生了塑性變形,且鋁層內(nèi)的等效應(yīng)變最大。

在分析t形接頭焊接溫度場的時候，要充分利用單元死活技術(shù)以及橢球形移動熱源模型。然而在分析焊接順序?qū)形接頭焊接殘余應(yīng)力場的影響的時候，要采用數(shù)值模擬的方法，來研究其中相關(guān)的數(shù)值。在多道焊、分段焊以及多層焊中，主要采用不同的方法來研究其中出現(xiàn)焊縫的區(qū)域。并且能夠分析其中的降低效果。本文主要從分段焊、多層焊以及多道焊的焊道順序來分析t形接頭焊接殘余應(yīng)力場的影響。

文章對李家峽水電站引水壓力鋼管整體卷制焊接接頭進(jìn)行了機(jī)械性能試驗，金相分析和殘余應(yīng)力測試，評定和測試的結(jié)果表明，其焊接接頭質(zhì)量均達(dá)到規(guī)范要求，殘余應(yīng)力的峰值得以下降。