减摩法调控结构钢焊接残余应力技术研究

根据焊缝固态收缩对焊接残余应力形成的作用，课题组进一步研究了将滑动摩擦变滚动摩擦的方法来减轻焊件自重拘束以达到调控焊接残余应力的目的，对不同板厚的薄钢板对接接头进行了试验研究，通过盲孔法测试了近缝区的焊接残余应力，试验结果表明，在采取减轻自重拘束工艺措施的情况下，薄板对接接头上的焊接残余应力峰值及平均值均显著降低。     

T型接头焊接残余应力及变形调控研究

基于热弹-塑性理论、有限元理论,以Abaqus软件为平台,利用Fortran语言编辑双椭球热源程序,利用Python语言编辑程序建立分析步、控制焊缝单元的有序填充,建立了T型接头焊接的热力耦合有限元模型;对比数值模拟所得的变形值与实验测量值,验证了所建有限元模型的准确性.同时,分析了焊接路径、约束对残余应力及变形的影响...     

钢管对接焊接头残余应力研究

文章采用盲孔应力法测量钢管对接焊接头残余应力,分别探讨了管径变化、预热温度和焊缝层数对接头残余应力分布的影响。给出了各种情况下的应力分布,为焊接后根据使用条件是否采取消除应力措施提供了依据。     

高强度Q460钢焊接截面高温作用后残余应力

为了得到高温作用对高强度Q460钢焊接截面残余应力的影响,采用电炉对高强度Q460钢焊接H形和箱形截面构件进行升温后自然降温.采用切条法测试构件降温后残余应力的分布作为对比,测试了未升温试件的残余应力.试验得到了高温后焊接H形和箱形截面残余应力数值和不同温度后残余应力降低系数.采用有限元软件ANSYS分析了残余应力的降低对高温下Q460钢柱承载力的影响.研究表明:高温作用对焊接残余应力影响较大,升温温度越高,残余应力降低越大.残余应力的降低对高温下Q460钢柱的承载力产生明显影响,与不考虑残余应力变化相比,钢柱的承载力设计值可提高10%左右.     

中厚板CO2多层多道焊对接接头焊接残余应力及其分布

阐述了焊接残余应力场数值分析的理论基础,确定了计算模型,并采用有限元数值方法模拟计算了CO2多层多道焊对接接头焊接残余应力的大小及其分布。算例结果表明,模拟结果与试验测试结果基本吻合,证明本文方法正确且有效。     

磁性法测定A633D钢焊接接头残余应力的研究

本文介绍了一种无损伤测定焊接残余应力的方法 ,即磁测应力法 ;采用该方法对A6 33D焊接接头焊缝正面及其背面不同位置的焊接残余应力进行了测试 ;并分析了焊接接头残余应力的分布规律。试验结果表明 :该测试方法可靠性好 ,且不损伤焊接接头。     

钢桥面板顶板与U肋接头焊接残余应力分析

对钢桥面板顶板与U肋接头焊接残余应力进行分析。采用热-结构直接耦合方法,分析了构件焊接温度场及应力场,得到构件中心截面母板纵向、母板横向、U肋纵向及焊缝中心竖向的残余应力分布曲线。结果表明:母板及U肋近焊缝区存在较大的残余拉应力,残余拉应力峰值接近材料屈服强度;自焊缝中心往外,残余拉应力值下降并转变为压应力;热影响区之外,母板及U肋纵向残余应力主要表现为压应力,并向两端缓慢下降;母板横向残余应力主要表现为拉应力,近焊缝区存在应力突变;沿焊缝竖向纵、横向应力变化趋势基本相同。     

消除钢岔管焊接残余应力的实验研究

本文采用振动时效法,在国内目前最大的钢岔管模型(1:5.25)上进行了消除焊接残余应力的实验研究。分别用磁性法和盲孔法测试了激振前后钢岔管焊缝周围残余应力的分布与变化,对消除效果作出了定量分析。实验结果表明,振动时效法消除钢岔管焊接残余应力是一种既经济又有效的方法。     

双相不锈钢管道焊接残余应力参数的数值模拟

焊接残余应力一直为人们所关注，其大小和分布与焊接热源、接头形式和材料性能等多种因素有关，作者利用热弹塑性理论为基础的有限元数值模拟技术，对SAF2205双相不锈铜管道接头环焊缝残余应力进行有限元数值模拟，得到了管道内外表面残余应力的分布规律，即，在管道的焊缝及近缝区，内表面轴向残余应力是拉伸应力，外表面轴向残余应力是压缩应力，而内外表面环向残余应力都是拉应力；研究了不同的焊接线能量、管内径与壁厚比值R1／d和多层焊对焊接残余应力的影响，结果表明，残余应力受焊接能量变化的影响不大，外表面残余应力和内表面轴向残余应力部随着壁厚增大而增大，多层焊的残余应力有不同程度降低。     

Q235钢在含有硫酸盐还原菌的海水中的腐蚀行为研究

近来,海洋环境中的微生物腐蚀受到广泛的重视。为了更好地理解微生物腐蚀的机理,采用腐蚀电位、极化曲线法、交流阻抗法、扫描电镜法对低碳钢Q235在灭菌海水中、接种硫酸盐还原菌（SRB）的海水中的不同腐蚀行为进行了研究分析. 实验结果表明,在含有SRB的海水中,碳钢的自腐蚀电位有较大的负移,最终达到－740mv左右逐渐稳定,相对在无菌海水中的腐蚀而言,腐蚀电流密度变大,极化电阻减小,加速了低碳钢的腐蚀速度。经微生物腐蚀后,低碳钢表面出现大量的腐蚀孔,发生了严重的孔蚀行为。总的来说低碳钢在海水中有很强的腐蚀性,尤其是在海水中存在SRB的情况下会加速金属的腐蚀速度。     

X80钢曲面对接焊缝残余应力尺寸效应

以试验测得的X80钢高温性能参数为基础建立了曲面对焊结构仿真模型,并进行了试验验证,研究了曲面外径、曲面壁厚和焊缝宽度等尺寸效应对曲面对接焊缝残余应力分布的影响规律。结果表明：曲面外径、曲面壁厚和焊缝宽度的变化均会对曲面对接焊缝残余应力的分布规律产生影响;随着曲面径向截面面积的增大,焊趾处径向残余拉应力逐渐增大,残余压应力峰值逐渐减小;曲面径向截面面积和焊缝宽度的增加,均会引起焊趾处残余拉应力峰值的增大并导致曲面对焊结构中焊接残余应力水平的升高,降低结构整体的耐腐蚀性能和疲劳性能;在选用曲面壁厚小于4 mm的曲面结构进行工程设计时,焊接残余应力分布对壁厚的变化十分敏感,极易导致结构内部残余拉应力的增大并产生应力集中区域。     

反向叠加应力法无损检测焊接残余应力

评述了焊接残余力检测常用方法的原理，适用范围和优缺点。利用结构钢中存在着一定程度的拉压异性，探索焊接残余应力无损测试的新方法。即利用碳素结构钢的拉伸，压缩弹性模量或拉，压状态下的泊松比存在大约3％的差值，进行了用反向叠加应力法无损检测焊接残余应力的研究，并将实验所得到的焊接残余应力值与盲孔法所得值进行比较。结果表明：建立在碳素结构钢拉压异性基础上的反向叠加应力无损检测法，在一定的条件下可用于测定焊接残余应力，具有简便，有效，精度高的特点。     

盲孔法测定焊接残余应力适宜测试时间研究

研究了盲孔法测定残余应力时应变值与测试时间的关系,结果表明对于１６Ｍｎ、１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ等材料制成的焊接构件在测试焊接残余应力时,为保证应变值的测试精度,停钻之后到测取应变仪读数的时间一般不应少于４０ｍｉｎ建议全面研究测试时间对盲孔法测试精度的影响     

热障涂层热不匹配残余应力的分析研究

广泛应用于高温部件的热障涂层,在热载荷作用下各层间所集聚的残余应力是导致其层裂和失效的重要原因。针对热障涂层由于热不匹配产生的残余应力,建立了相应的平面应变模型,研究了温度与涂层厚度对界面残余应力和陶瓷层内最大残余应力分布的影响。结果表明,陶瓷层内的残余应力主要表现为横向压缩应力,且最大值位于距陶瓷层表面1/3厚度处;界面残余应力相对较小,但在自由边界处有应力集中现象;随着温度的升高应力值在增大,陶瓷层厚度增加会改变结构厚度方向上的应力分布,且厚度增加使陶瓷层内残余应力值和界面残余应力值减小。     

Q235钢表面纳米化处理对离子注入的影响

通过高能喷丸处理，在Q235低碳钢的表面得到了一层约20μm厚的纳米晶组织，然后使用金属蒸汽弧离子注入机（MEVVA）对表面纳米化处理前后的试样进行了钛离子注入。研究结果表明，Ti注入Q235钢后，浓度基本上服从Guass分布；经过表面纳米化处理的样品，注入元素浓度与未经处理的相比有了很大的提高，而离子注入的深度则变化不大。浓度升高的主要原因可能是经过表面纳米化处理的试样表面层含有更多的缺陷，注入原子与这些缺陷的交互作用导致了其固溶度的超额增加。