焊趾
- 超聲沖擊處理對(duì)服役態(tài)12Cr1MoV鋼焊接接頭的組織結(jié)構(gòu)與性能影響
裂位置多位于接頭焊趾部位，但開(kāi)裂位置材質(zhì)并未嚴(yán)重劣化，其力學(xué)性能可以滿足運(yùn)行要求。由于集箱管座角焊縫因部位特殊，結(jié)構(gòu)上容易存在應(yīng)力集中，尤其對(duì)于未圓滑處理的焊趾部位情況更加糟糕［2］。在服役過(guò)程中，受啟?；蛘{(diào)峰、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、管排震動(dòng)等因素影響，鍋爐這些特殊結(jié)構(gòu)焊接接頭焊趾部位經(jīng)常會(huì)經(jīng)受反復(fù)交變應(yīng)力作用發(fā)生疲勞失效，為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行埋下事故隱患［3］。超聲沖擊作為抗疲勞延壽技術(shù)，已廣泛應(yīng)用各行業(yè)多年，成為當(dāng)前焊后改善接頭疲勞性能有效方法之一［4-7］。研究表
電焊機(jī) 2023年12期2023-12-29
- 焊趾半徑對(duì)疲勞短裂紋演化行為的影響
薄弱部位.其中，焊趾是疲勞裂紋最有可能萌生的區(qū)域.針對(duì)焊趾部位的長(zhǎng)裂紋階段，疲勞性能評(píng)定方法已趨于成熟，主要有名義應(yīng)力法、結(jié)構(gòu)應(yīng)力法、缺口應(yīng)力法和基于斷裂力學(xué)的方法.然而，上述方法均無(wú)法評(píng)定疲勞短裂紋階段疲勞性能，無(wú)法滿足工程機(jī)械的關(guān)鍵部件耐久性要求.因此，針對(duì)宏觀結(jié)構(gòu)的疲勞短裂紋演化行為研究顯得尤為迫切而重要.近年來(lái)，一些學(xué)者通過(guò)晶體塑性有限元方法來(lái)研究疲勞短裂紋演化行為.成立夫等人[2]仿真了焊趾局部的疲勞短裂紋行為，發(fā)現(xiàn)疲勞壽命受到晶粒尺寸和晶粒取向
焊接學(xué)報(bào) 2023年11期2023-12-09
- 鏈板式連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械中焊趾表面裂紋擴(kuò)展形態(tài)檢測(cè)
疲勞斷裂事故，而焊趾裂紋是引發(fā)結(jié)構(gòu)斷裂的關(guān)鍵因素［1］。T 形焊接頭處是較為容易出現(xiàn)焊趾表面裂紋缺陷的，并且在外荷載的作用下焊趾表面裂紋會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)展現(xiàn)象最終導(dǎo)致整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的斷裂［2］。因此，對(duì)鏈板式連續(xù)運(yùn)輸機(jī)焊趾表面裂紋擴(kuò)展形態(tài)檢測(cè)可以有效提高其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與其運(yùn)行的安全性， 相關(guān)方法一直是研究的熱點(diǎn)。文獻(xiàn)［3］提出基于XFEM（extended finite element method）的焊接裂縫擴(kuò)展形態(tài)檢測(cè)方法，該方法為了研究焊接結(jié)構(gòu)裂紋形態(tài)的萌生擴(kuò)
電鍍與精飾 2023年11期2023-11-13
- Silver Bridge 坍塌事件
——焊接疲勞缺陷惹的禍
、焊接殘余應(yīng)力、焊趾區(qū)的幾何外形對(duì)焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究，也發(fā)展了焊接結(jié)構(gòu)的延壽技術(shù)。本文介紹了焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的預(yù)測(cè)方法、影響焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的因素和延壽技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展。疲勞評(píng)定方法根據(jù)焊接接頭周?chē)膽?yīng)力分布，可將其分為3 個(gè)區(qū)，分別是名義應(yīng)力區(qū)、結(jié)構(gòu)應(yīng)力區(qū)、缺口應(yīng)力區(qū)，如圖2 所示，由此發(fā)展出3 種焊接結(jié)構(gòu)的疲勞評(píng)定方法：名義應(yīng)力法、熱點(diǎn)應(yīng)力法、局部法[4-5]。圖2 焊接接頭附近的應(yīng)力分布名義應(yīng)力法名義應(yīng)力法是假定焊接結(jié)構(gòu)的疲勞壽
金屬世界 2023年5期2023-10-15
- 帶式輸送機(jī)滾筒焊接應(yīng)力集中影響因素分析與控制
所示，其中θ 為焊趾傾角，（°）；t 為筒皮板厚，m；r 為焊趾半徑，m；h 為焊縫余高，m；α 為坡口角度，（°）。此處引入應(yīng)力集中系數(shù)Kt，其表達(dá)式為Kt=1+0.272t0.528·r-0.449·sin0.433θ，表征滾筒焊縫應(yīng)力集中程度。圖1 滾筒結(jié)構(gòu)圖2 焊縫簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)2 應(yīng)力集中仿真分析為了更好地分析滾筒焊接接頭外形結(jié)構(gòu)對(duì)焊縫應(yīng)力集中的影響規(guī)律，包括筒皮板厚、焊趾半徑和坡口角度等，采用MATLAB 仿真計(jì)算軟件，設(shè)置應(yīng)力集中系統(tǒng)計(jì)算公式，選擇
機(jī)械管理開(kāi)發(fā) 2022年11期2023-01-26
- 鋼箱梁頂板-U肋焊縫斜裂紋的受力特征及其對(duì)焊趾的影響
從頂板-U肋焊縫焊趾處萌生并向U肋母材或沿頂板厚度方向擴(kuò)展, 使鋼橋面板的局部剛度降低, 從而影響橋梁的使用壽命和安全性[4]．針對(duì)頂板-U肋焊縫細(xì)節(jié)的疲勞開(kāi)裂問(wèn)題, 國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究．孔祥明等[5]探究了不同荷載組合工況下頂板與U肋連接細(xì)節(jié)的變形和疲勞應(yīng)力分布情況; 羅鵬軍等[6]分析了正交異性鋼橋面板U肋與頂板焊縫構(gòu)造參數(shù)對(duì)其疲勞性能的影響; Kainuma等[7]通過(guò)疲勞試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究了頂板-U肋焊縫的疲勞開(kāi)裂行為和應(yīng)力響應(yīng), 發(fā)現(xiàn)焊根和
- 帶式輸送機(jī)滾筒焊縫的失效機(jī)理研究分析
滾筒筒體的厚度、焊趾半徑、坡口角度、倒鈍厚度等相關(guān)[8]，由于坡口角度、倒鈍厚度等與焊接加工中的工藝相關(guān)性較大，文中僅對(duì)筒體板厚、焊趾半徑的影響進(jìn)行分析。焊接殘余應(yīng)力與焊接過(guò)程中產(chǎn)生的較大的溫度差有關(guān)，滾筒焊縫在焊接過(guò)程中受到較大的約束限制其形變量[9]，且溫度差較大造成焊縫處的焊接應(yīng)力值較大，焊接殘余應(yīng)力是必然存在的，當(dāng)殘余應(yīng)力值大于所焊接材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)造成裂紋的產(chǎn)生[10]。帶式輸送機(jī)滾筒在工作過(guò)程中受到多種載荷的作用，對(duì)焊縫的裂紋造成擴(kuò)展，焊縫
機(jī)械管理開(kāi)發(fā) 2022年9期2022-09-23
- 橫隔板加勁肋對(duì)鋼橋面板疲勞細(xì)節(jié)受力的影響
口、橫隔板和U肋焊趾細(xì)節(jié)的應(yīng)力．葉枝等[5-6]研究了橫隔板間小橫肋構(gòu)造對(duì)U肋與橫隔板焊縫末端和橫隔板弧形缺口兩處疲勞細(xì)節(jié)的疲勞性能的影響，有限元模擬結(jié)果表明:小橫肋可以有效降低兩處細(xì)節(jié)的應(yīng)力幅值．Tian[7]通過(guò)有限元模擬和疲勞試驗(yàn)相結(jié)合研究了正交異性鋼箱梁內(nèi)增設(shè)支撐構(gòu)件的影響，結(jié)果表明:增設(shè)支撐構(gòu)件可有效降低易疲勞細(xì)節(jié)的應(yīng)力幅值，增加細(xì)節(jié)的疲勞壽命．Oh 等[8]研究了U肋內(nèi)隔板構(gòu)造，結(jié)果表明:內(nèi)隔板可以顯著降低疲勞細(xì)節(jié)的主應(yīng)力而不會(huì)明顯增加結(jié)構(gòu)自重
- 基于熱點(diǎn)應(yīng)力法的新型插板接頭疲勞壽命評(píng)估*
法通過(guò)插值法計(jì)算焊趾處的結(jié)構(gòu)應(yīng)力(除去由焊趾缺口效應(yīng)引起的非線性應(yīng)力成分)進(jìn)行疲勞評(píng)估，由于考慮了接頭幾何外形對(duì)熱點(diǎn)處應(yīng)力的影響，因而可以用較少的疲勞等級(jí)涵蓋更多的接頭類(lèi)型，且有效避免焊趾處由幾何缺口引起的應(yīng)力奇異問(wèn)題?；诮Y(jié)構(gòu)應(yīng)力的疲勞壽命評(píng)估方法由Dong Pingsha[8]發(fā)明。該方法利用距離焊趾一定距離處的截面上的力與焊趾所在截面之間力的平衡關(guān)系求解焊趾處的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，同樣有效避開(kāi)幾何缺口引起的應(yīng)力奇異問(wèn)題。另外，由于該方法基于相鄰截面之間力的平衡
港口裝卸 2022年3期2022-07-06
- 發(fā)動(dòng)機(jī)支架焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)
焊接接頭在焊根和焊趾位置的幾何特征，不能真實(shí)反映焊縫周?chē)膽?yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)[7-9]；結(jié)構(gòu)應(yīng)力法通常采用公式外推法估算焊接接頭的應(yīng)力狀態(tài)，但焊趾和焊根缺口處具有較強(qiáng)的網(wǎng)格敏感性，容易導(dǎo)致局部應(yīng)力奇異。缺口應(yīng)力法[10-11]是焊接疲勞分析的一種局部方法，旨在獲取缺口應(yīng)力的疲勞數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析的準(zhǔn)確性。文獻(xiàn)[12]簡(jiǎn)稱(chēng)FKM標(biāo)準(zhǔn)，由德國(guó)機(jī)械工程研究委員會(huì)編寫(xiě)。FKM標(biāo)準(zhǔn)主要采用結(jié)構(gòu)應(yīng)力法和主S-N曲線法，但同時(shí)考慮了缺口應(yīng)力。本文中以發(fā)動(dòng)機(jī)消音
內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置 2022年2期2022-05-23
- 超聲沖擊對(duì)高速列車(chē)用S355J2W鋼焊接接頭力學(xué)性能和殘余應(yīng)力的影響
沖擊法對(duì)焊接接頭焊趾區(qū)域在不同時(shí)間條件下進(jìn)行處理，通過(guò)硬度試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)對(duì)超聲沖擊處理和未處理焊接接頭的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，并利用X射線殘余應(yīng)力測(cè)試儀對(duì)接頭沖擊前后的殘余應(yīng)力進(jìn)行分析。結(jié)果表明：S355J2W鋼焊接接頭的經(jīng)超聲沖擊處理20 min強(qiáng)化效果最好，焊趾的硬度值較未處理狀態(tài)提高了14.09%，抗拉強(qiáng)度提高了20.3 MPa;超聲沖擊降低了焊趾位置的應(yīng)力集中系數(shù)，接頭的斷裂位置由焊趾位置轉(zhuǎn)移到熱影響區(qū);超聲沖擊對(duì)降低焊趾區(qū)域的焊接殘余應(yīng)力效果顯著，焊
西部交通科技 2022年1期2022-03-21
- 打磨方式對(duì)SMA490BW耐候鋼十字接頭疲勞性能的影響
試樣具體結(jié)構(gòu)。對(duì)焊趾處進(jìn)行簡(jiǎn)單打磨和過(guò)渡圓弧打磨得到不同的打磨試樣，焊趾處示意圖如圖2所示。圖1 SMA490BW耐候鋼十字接頭試樣結(jié)構(gòu)圖2 SMA490BW焊趾處示意圖1.3 試驗(yàn)過(guò)程與方法采用QBG-100高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，參照GB 3075—82《金屬軸向疲勞試驗(yàn)方法》進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為室溫空氣，應(yīng)力比R=-1，正弦波加載。采用Merlin Compact型掃描電子顯微鏡對(duì)SMA490BW耐候鋼十字焊接頭進(jìn)行斷口觀察。根據(jù)試驗(yàn)件外形輪廓建立模型，
焊接 2021年12期2022-01-20
- 四絲內(nèi)焊+五絲外焊埋弧焊接頭軟化及其對(duì)焊管承載能力的影響*
， 內(nèi)焊、 外焊焊趾部位等效應(yīng)力分別為640 MPa 和609 MPa，已經(jīng)達(dá)到軟化區(qū)材料屈服強(qiáng)度。 分別在12 MPa、20 MPa、 30 MPa、 36.3 MPa 內(nèi)壓時(shí)對(duì)管道接頭局部的應(yīng)力分布進(jìn)行分析， 結(jié)果如圖11 （b）所示， 可以看出， 12 MPa 內(nèi)壓下焊趾部位有少量的應(yīng)力集中； 20 MPa 時(shí)管道接頭整體應(yīng)力水平提高； 管內(nèi)壓力繼續(xù)增大到30 MPa 時(shí)， 焊趾部位出現(xiàn)明顯應(yīng)力集中， 其中內(nèi)焊焊趾部位的應(yīng)力集中程度遠(yuǎn)高于外焊焊趾部位
焊管 2021年12期2022-01-07
- Q345B鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)焊縫低周疲勞試驗(yàn)
于梁翼緣及工藝孔焊趾處的焊縫根部，隨后進(jìn)一步導(dǎo)致梁翼緣全截面撕裂或擴(kuò)展至柱截面內(nèi)，使鋼柱失去承載力[1].我國(guó)屬于地震災(zāi)害較為嚴(yán)重的國(guó)家，且人口密集，高層鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)更要引起工程師們的重視.現(xiàn)有關(guān)于地震作用下的鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)焊縫低周疲勞破壞的研究大多采用數(shù)值模擬[2-6]與試驗(yàn)研究[7-10]兩種方式展開(kāi)，由于服役構(gòu)件材料的不均勻性、制作及加工造成的誤差及缺陷、實(shí)際受力情況的復(fù)雜程度等內(nèi)容不能在有限元數(shù)值模擬中完全體現(xiàn)[11].因此，在理論研究不斷深入
蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年5期2021-11-02
- 鋼橋面板頂板與U肋焊縫裂紋類(lèi)型及擴(kuò)展特征
萌生于頂板焊根或焊趾處[4-5], 類(lèi)型復(fù)雜多樣, 且擴(kuò)展迅速．裂紋若貫穿焊縫會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件斷裂, 減小局部剛度,影響結(jié)構(gòu)受力; 若貫穿頂板會(huì)導(dǎo)致鋪裝層損壞,引發(fā)滲水銹蝕、涂層劣化等病害．對(duì)此, 國(guó)內(nèi)外學(xué)者研發(fā)了多種鋼橋面板疲勞裂紋修復(fù)技術(shù)[6-9], 但針對(duì)頂板與U肋焊縫裂紋的維修方案較少．相關(guān)研究表明,除頂板彎曲荷載作用外,焊接約束使剛度不同的頂板與U肋產(chǎn)生不同程度的面外變形, 焊縫局部產(chǎn)生的次應(yīng)力也是導(dǎo)致該處易疲勞開(kāi)裂的原因[10]．為進(jìn)一步分析荷載位置
- 網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)殘余應(yīng)力實(shí)測(cè)及數(shù)值模擬
接空心球節(jié)點(diǎn)球面焊趾處焊接殘余應(yīng)力大小和變化趨勢(shì)。證明了節(jié)點(diǎn)整體處于自平衡，但對(duì)于較大尺寸節(jié)點(diǎn)沒(méi)有深入探索，并且由于測(cè)點(diǎn)布置過(guò)少，因此沒(méi)有揭示焊接空心球節(jié)點(diǎn)的焊接殘余應(yīng)力分布模式，需要進(jìn)一步進(jìn)行試驗(yàn)。大多數(shù)對(duì)于焊接空心球的研究是通過(guò)有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析[13-16]?；诖?，現(xiàn)以廣泛應(yīng)用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的焊接空心球節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，采用盲孔法[17]對(duì)焊接空心球節(jié)點(diǎn)管-球焊縫焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量，此外創(chuàng)新性地結(jié)合 Visual-Environment軟件
科學(xué)技術(shù)與工程 2021年26期2021-10-08
- 超聲沖擊處理對(duì)5083鋁合金焊接接頭殘余應(yīng)力的影響
中心線6 mm的焊趾處(A-A縱截面)和20 mm的B-B縱截面．同時(shí)測(cè)試了距焊縫中心橫截面(Ⅰ-Ⅰ截面)45 mm處C-C橫截面和距焊縫中心橫截面135 mm處D-D橫截面的殘余應(yīng)力分布．表2 X射線衍射儀測(cè)試參數(shù)Table 2 Test parameters of X-ray diffractometer圖1 表面測(cè)試點(diǎn)分布圖(單位：mm)Fig.1 Schematic of measuring positions on test plate(unit
- 5083鋁合金T型接頭焊接殘余應(yīng)力分布及超聲沖擊處理工藝研究
拉應(yīng)力,隨著遠(yuǎn)離焊趾,縱向殘余應(yīng)力快速減小,直到轉(zhuǎn)化為殘余壓應(yīng)力后,殘余應(yīng)力趨于平穩(wěn);4 mm和8 mm T型接頭底板焊趾上測(cè)得的殘余應(yīng)力分別為110 MPa和178 MPa,兩者相差68 MPa;4 mm和8 mm T型接頭的殘余應(yīng)力峰值出現(xiàn)在距焊趾6 mm處,分別為140 MPa和184 MPa;在距焊趾超過(guò)10 mm后,兩者的殘余應(yīng)力均為較小的壓應(yīng)力．從圖4(b)可以看出,腹板上熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力達(dá)到最大值,隨后殘余應(yīng)力逐漸減小,最后趨于無(wú)應(yīng)力狀態(tài);
- 鋼橋面板U肋與橫隔板焊縫疲勞強(qiáng)度分析
紋一般萌生于U肋焊趾或橫隔板焊趾.裂紋產(chǎn)生時(shí)，鋼箱梁的橫向剛度減小，荷載傳遞不均，橋梁安全存在隱患.因此U肋與橫隔板焊縫受力特征與疲勞評(píng)估的研究尤為重要.針對(duì)鋼橋面板的受力特征，有部分學(xué)者采用數(shù)值模擬方法，研究加載工況、挖空高度、內(nèi)隔板形式、橫隔板間距等不同影響因素下橫隔板的受力性能，研究表明U肋與橫隔板連接處應(yīng)力變化顯著[7-9]；還有部分學(xué)者開(kāi)展了疲勞試驗(yàn)，研究U肋與橫隔板連接處的應(yīng)力分布情況[10].針對(duì)疲勞性能評(píng)估問(wèn)題，大多采用名義應(yīng)力或熱點(diǎn)應(yīng)力結(jié)
北京交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2020年6期2021-01-23
- 2種新型頂板-U肋構(gòu)造細(xì)節(jié)的疲勞性能研究
何形狀的突變常在焊趾和焊根位置產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,幾何形狀的差異將引起不同的應(yīng)力變化梯度和集中程度,為了探究3種頂板與U肋連接方式應(yīng)力集中的差異,選取工況1中荷載中心位于跨中時(shí)的情況,沿垂直于焊縫方向布置路徑,繪制垂直于焊縫方向的正應(yīng)力沿路徑變化趨勢(shì),如圖4所示。圖4 應(yīng)力梯度從圖4可以看出,垂直于焊縫的正應(yīng)力隨著距焊趾距離的增大呈下降趨勢(shì),這符合集中現(xiàn)象。在頂板焊趾部位,3種連接方式的應(yīng)力降低速率基本一致,這主要是由于各連接方式中焊縫與頂板的夾角均保持13
- 正交異性鋼橋面板的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律
紋：萌生于橫隔板焊趾的裂紋、萌生于U 肋焊趾的裂紋和萌生于橫隔板開(kāi)孔的裂紋。假設(shè)初始橢圓裂紋短軸長(zhǎng)a0和長(zhǎng)軸長(zhǎng)c0分別為2.5 mm 和5.0 mm，a0/c0=1/2，其中，萌生于U肋焊趾的裂紋為半橢圓裂紋，萌生于橫隔板焊趾和橫隔板開(kāi)孔處裂紋為1/4 橢圓裂紋，得到U 肋-橫隔板焊縫裂紋KⅠ影響線如圖9所示。圖9(a)所示為橫隔板焊趾處裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子影響線。從圖9(a)可看出：此處裂紋的KⅠ峰值約為117.9 MPa·mm1/2，對(duì)應(yīng)的車(chē)輛載荷加載位
- 考慮拼接缺口影響的鋼橋面板弧形缺口位置應(yīng)力分析
模型，分析橫隔板焊趾、U肋焊趾以及弧形缺口凈截面最小位置的應(yīng)力狀態(tài)，同時(shí)對(duì)比分析有無(wú)缺口情況下各構(gòu)造細(xì)節(jié)的應(yīng)力時(shí)程。研究結(jié)果表明：拼接施工缺口對(duì)各構(gòu)造細(xì)節(jié)的影響程度與細(xì)節(jié)和缺口之間的距離成負(fù)相關(guān)，靠近缺口位置的U肋焊趾應(yīng)力差值最大，施工缺口增大了此處的疲勞應(yīng)力，對(duì)于橫隔板焊趾以及弧形缺口凈截面最小位置，拼接施工缺口的影響可以忽略不計(jì)。關(guān)鍵詞鋼橋面板;弧形缺口;拼接缺口;應(yīng)力中圖分類(lèi)號(hào)： U441.4 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： ADOI：10.19
科技視界 2020年19期2020-07-30
- 兩種不同比例的氣體保護(hù)焊對(duì)汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)件性能的影響
強(qiáng)度的主要因素是焊趾的應(yīng)力集中，另外，焊道和焊趾上面附著的焊接熔渣等非金屬物質(zhì)不易形成保護(hù)層，通常是發(fā)生腐蝕的起點(diǎn)。焊趾處的應(yīng)力集中會(huì)導(dǎo)致焊接接頭疲勞強(qiáng)度的降低，焊趾處環(huán)境的腐蝕也會(huì)致使鋼板變薄，從而進(jìn)一步降低焊接接頭的疲勞強(qiáng)度?；旌蠚怏w保護(hù)焊是采用在惰性氣體中加入一定量的活性氣體，如Ar+CO2，Ar+O2等作為保護(hù)氣體的一種氣體保護(hù)電弧焊方法〔1〕，可降低氬弧焊中熔滴的黏性，減輕其表面張力，使熱敷率顯著提高，并增強(qiáng)其熔深，避免單純CO2氣體焊接中的飛濺
遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào) 2020年3期2020-07-27
- 高速動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向架焊趾TIG熔修工藝研究
，TIG熔修是將焊趾重新熔化，將存在的氣孔、咬邊等缺陷清除，同時(shí)形成均勻過(guò)渡的焊縫。1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)用鋼選用參照J(rèn)IS G 3114標(biāo)準(zhǔn)制造的SMA490BW板材，其化學(xué)成分和力學(xué)性能具體如表1、表2所示。焊絲選用大西洋焊接材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的符合GB/T 8810的牌號(hào)TH550-NQ-Ⅱ(焊絲編號(hào) CHW-55CNH)實(shí)芯焊絲，其中?1.2 mm直徑焊絲配以80%Ar+20%CO2用于MAG焊，?2.5 mm直徑焊絲配以100%Ar用于焊趾缺陷TIG
軌道交通裝備與技術(shù) 2020年2期2020-07-15
- LNG船縱骨端部表面裂紋疲勞擴(kuò)展壽命計(jì)算
出了T型焊接接頭焊趾處的應(yīng)力強(qiáng)度因子放大系數(shù)的表達(dá)式，并應(yīng)用到了BS7910規(guī)范[3]中；RHEE等[4]擬合出了T型管節(jié)點(diǎn)表面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算修正公式，并應(yīng)用到了IIW規(guī)范[5]中；劉帆等[6]分析并擬合了集裝箱船縱骨的第二類(lèi)和第三類(lèi)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力強(qiáng)度因子，并對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行了修正；孔小兵等[7]通過(guò)有限元分析提出了縱骨端部應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算公式并分析了接頭形式和水密補(bǔ)板對(duì)計(jì)算公式的影響；羅盼等[8]通過(guò)有限元建模分析得出 BS7910規(guī)范推薦的 T 型
船舶與海洋工程 2020年2期2020-05-31
- 立式鋼制儲(chǔ)罐大角焊縫處裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子分析
力分布趨勢(shì)一致，焊趾位置的最大應(yīng)力值相差不到1%，底板翹離的最大高度與底板邊緣滑移的距離相差不到0.2%，因此簡(jiǎn)化模型完全可用于代替完整的儲(chǔ)罐模型進(jìn)行有限元分析且該簡(jiǎn)化模型在很大程度上減少了模擬工作量。 如果將二維簡(jiǎn)化儲(chǔ)罐模型旋轉(zhuǎn)拉伸一定角度便能進(jìn)一步得到相應(yīng)的簡(jiǎn)化三維儲(chǔ)罐模型。圖4 儲(chǔ)罐完整模型與簡(jiǎn)化模型大角焊縫局部的應(yīng)力分布2 經(jīng)驗(yàn)公式平板表面裂紋最深處的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI的計(jì)算公式如下：式中 a——裂紋深度；σm、σB——薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力，根據(jù)無(wú)缺陷
化工機(jī)械 2020年1期2020-03-30
- 10×104 m3儲(chǔ)罐T形焊接接頭開(kāi)裂原因分析
發(fā)生在內(nèi)側(cè)角焊縫焊趾處，最大連續(xù)長(zhǎng)度達(dá)到4 630 mm，外觀如圖2所示。在發(fā)現(xiàn)大角焊縫內(nèi)側(cè)邊緣板母材表面裂紋后，為確認(rèn)裂紋內(nèi)部走向，對(duì)位置7部位局部用砂輪機(jī)進(jìn)行打磨，長(zhǎng)度約為150 mm，發(fā)現(xiàn)裂紋呈45°向大角焊縫內(nèi)側(cè)邊緣板母材下部延伸，打磨深度約15 mm仍能夠看到微裂紋，如圖3所示。內(nèi)側(cè)角焊縫開(kāi)裂位置如圖4 所示。圖1 裂紋位置平面布置1.2 充水過(guò)程中罐底板沉降變形現(xiàn)象在充水試壓過(guò)程中，對(duì)儲(chǔ)罐的沉降進(jìn)行檢測(cè)，主要監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐基礎(chǔ)沉降和罐底板錐面變形。結(jié)
石油化工設(shè)備技術(shù) 2020年1期2020-01-07
- 基于主S-N曲線的帶止裂槽焊接接頭疲勞壽命預(yù)測(cè)及改進(jìn)
能發(fā)生疲勞失效的焊趾截面、焊喉截面和止裂槽截面的節(jié)點(diǎn)力，基于主S-N曲線法求解截面的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力，評(píng)估焊縫的疲勞壽命，并提出改進(jìn)接頭的建議。分析發(fā)現(xiàn)：止裂槽的存在會(huì)顯著增加局部位置的應(yīng)力，導(dǎo)致疲勞壽命明顯降低。填充止裂槽并適當(dāng)增大水平方向焊腳尺寸，可以提高該位置疲勞壽命10倍左右。關(guān)鍵詞：主S-N曲線; 焊趾; 焊喉; 止裂槽; 疲勞中圖分類(lèi)號(hào)：TG407;TB115.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：BFatigue life prediction and improvem
計(jì)算機(jī)輔助工程 2019年4期2019-12-20
- 考慮荷載影響面的鋼橋面板頂板-U肋焊縫疲勞損傷分析
劃分為焊根裂紋和焊趾裂紋[5,6]兩類(lèi)，其危害不容忽視，尤其是焊根裂紋，這類(lèi)裂紋往往貫穿頂板或焊縫后才得以發(fā)現(xiàn)，而此時(shí)，裂紋已大大削弱了頂板-U肋連接細(xì)節(jié)的正常工作性能。目前，輪載橫向位置對(duì)焊根裂紋及焊趾裂紋的具體作用尚不明確，故有必要研究輪載作用位置對(duì)兩類(lèi)裂紋疲勞損傷的影響。此外，我國(guó)JTG D 64—2015《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》)給出的鋼結(jié)構(gòu)橋梁疲勞荷載計(jì)算模型僅僅是四軸車(chē)的單車(chē)模型，且設(shè)計(jì)偏于安全。根據(jù)呂磊等[7]對(duì)某大橋?qū)嶋H
- 基于熱點(diǎn)應(yīng)力法的液壓挖掘機(jī)斗桿疲勞壽命評(píng)估
危險(xiǎn)部位的油缸座焊趾處疲勞熱點(diǎn)位置進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估，并通過(guò)疲勞試驗(yàn)驗(yàn)證評(píng)估方法對(duì)評(píng)估結(jié)果的合理性。1 斗桿整體強(qiáng)度分析1.1 有限元模型依據(jù)某中型液壓挖掘機(jī)斗桿的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，在ANSYS軟件建立中型斗桿的整體有限元模型來(lái)模擬臺(tái)架疲勞試驗(yàn)載荷狀態(tài)。斗桿結(jié)構(gòu)材料為Q345，其屈服極限345MPa，油缸座焊縫處采用E50型號(hào)焊條焊接，焊條的最小抗拉強(qiáng)度500MPa。斗桿整體采用solid185六面體實(shí)體單元離散，除了銷(xiāo)軸處均采用Free自由網(wǎng)格劃分的方法。圖1
制造業(yè)自動(dòng)化 2019年6期2019-07-08
- 超聲沖擊處理對(duì)A106-B焊管腐蝕疲勞的影響
：超聲沖擊處理使焊趾形狀明顯改變，焊趾角度降低50%，半徑增加15.5倍，顯著降低了應(yīng)力集中程度。同時(shí)，超聲沖擊處理使試樣表面拉伸殘余應(yīng)力得到有效釋放，最大應(yīng)力由230 MPa降至120 MPa，并在近表面區(qū)引入壓縮殘余應(yīng)力。此外超聲沖擊處理還可細(xì)化材料表面晶粒。因此，超聲沖擊處理后試樣的抗腐蝕能力和抗疲勞性能都得以改善，使得A106-B焊管的腐蝕疲勞壽命增加了99.4%。腐蝕疲勞性能；超聲沖擊處理；焊管；殘余應(yīng)力；疲勞壽命腐蝕疲勞是在腐蝕環(huán)境下發(fā)生的疲勞
粉末冶金材料科學(xué)與工程 2019年3期2019-06-27
- 深水SCR X65管線鋼環(huán)縫無(wú)襯墊全自動(dòng)GMAW焊接接頭疲勞行為
縫中心，焊縫兩側(cè)焊趾，焊趾外側(cè)5 mm、10 mm、15 mm和20 mm位置。小尺寸試件的試驗(yàn)應(yīng)力水平以API RP 2A-WSD規(guī)定的全尺寸試件的應(yīng)力水平和在殘余應(yīng)力測(cè)試中取得的焊縫及熱影響區(qū)的最大拉伸殘余應(yīng)力疊加來(lái)確定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定固定平均應(yīng)力為140 MPa，動(dòng)載為175 MPa、120 MPa、80 MPa等3個(gè)應(yīng)力水平。出于保守考慮，選取測(cè)得殘余拉應(yīng)力最大值260 MPa進(jìn)行載荷補(bǔ)償。在試驗(yàn)中固定靜載即平均應(yīng)力為400 MPa，動(dòng)載分別為175 M
中國(guó)海洋平臺(tái) 2019年1期2019-05-25
- *焊接空心球節(jié)點(diǎn)鋼管焊趾處應(yīng)力集中試驗(yàn)研究與有限元分析
薄殼分析得到球面焊趾處熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算公式。徐國(guó)彬等[6]對(duì)焊接空心球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架進(jìn)行了整體模型的疲勞試驗(yàn)，提出相關(guān)網(wǎng)架疲勞壽命的估算方法。閆亞杰[7]開(kāi)展了29個(gè)足尺焊接空心球節(jié)點(diǎn)試件的疲勞試驗(yàn)，得到了球面S-N曲線，建立了球面焊趾處以名義應(yīng)力幅和熱點(diǎn)應(yīng)力幅為參量的疲勞實(shí)用設(shè)計(jì)公式。秦冬祺[8]運(yùn)用SAP6對(duì)50余種幾何尺寸不同的焊接空心球節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元分析，為建立相關(guān)空心球節(jié)點(diǎn)計(jì)算公式提供了理論依據(jù)。王飛[9]利用有限元軟件對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行了仿真模擬，
太原理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年1期2019-03-05
- S355J2W+N鋼對(duì)接接頭應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算及回歸分析
現(xiàn)，斷裂均發(fā)生在焊趾處，并且對(duì)于不同焊縫高度和焊縫熔寬的試件，疲勞強(qiáng)度存在差異，影響疲勞試驗(yàn)效率。研究不同焊縫幾何參數(shù)對(duì)接頭應(yīng)力集中的影響規(guī)律，對(duì)準(zhǔn)確計(jì)算焊趾處應(yīng)力集中分布、提高疲勞試驗(yàn)效率具有重要意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了多項(xiàng)研究[1-7]，但計(jì)算數(shù)據(jù)較少，未涉及焊縫熔寬和高度對(duì)焊趾處應(yīng)力集中系數(shù)Kt的影響。李棟才[8]等人采用有單側(cè)加強(qiáng)高的對(duì)接接頭計(jì)算模型，考慮了焊趾過(guò)渡圓弧半徑r和焊趾傾角θ對(duì)Kt的影響，給出了估算Kt的經(jīng)驗(yàn)公式。張毅[9]等人在
電焊機(jī) 2018年11期2018-12-13
- 某模塊接管焊口疲勞失效分析
。檢查發(fā)現(xiàn)裂紋沿焊趾處開(kāi)裂，外觀形貌如圖1所示。為了查明失效原因，切割此處接管并進(jìn)行理化分析。圖1 坡口及管子裂紋示意Fig.1 Pictures of the joint groove and pipe crack圖2 裂紋處金相照片F(xiàn)ig.2 Microstructure of the crack1 理化試驗(yàn)1.1 金相檢驗(yàn)由圖1可知，裂紋沿著管子的焊縫邊緣處。將切割后的管子沿裂紋處取樣進(jìn)行金相檢驗(yàn)，將樣品打磨拋光用10%草酸電解腐蝕后，在金相顯微鏡下
電焊機(jī) 2018年9期2018-10-25
- 儲(chǔ)罐大腳焊縫裂紋裂尖應(yīng)力強(qiáng)度因子研究
定基礎(chǔ)。在對(duì)T型焊趾表面裂紋斷裂性能的不斷探索過(guò)程中，也出現(xiàn)了可用于工程實(shí)際的焊趾放大系數(shù)Mk[6-13]，且Bowness D的焊趾放大系數(shù)表達(dá)式已經(jīng)被英國(guó)規(guī)范BS7910采用，GB/T 19624—2004《在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定》[14]中也給出了計(jì)算焊趾裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子K1的焊趾放大系數(shù)的取值表格。大腳焊縫處是儲(chǔ)罐在靜壓作用下應(yīng)力水平最高的位置，出現(xiàn)在該位置的裂紋是最危險(xiǎn)的，所以研究焊縫裂紋缺陷的斷裂性能至關(guān)重要。文中首先對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行靜力分析，根
石油化工設(shè)備 2018年4期2018-08-02
- 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊縫疲勞壽命評(píng)估的等效熱點(diǎn)應(yīng)力法*
法，均不能界定出焊趾處嚴(yán)格的名義應(yīng)力值，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算焊接結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。針對(duì)名義應(yīng)力法應(yīng)用于大型焊接結(jié)構(gòu)時(shí)精度不高的問(wèn)題，近年來(lái)，熱點(diǎn)應(yīng)力法逐漸被應(yīng)用于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊縫的疲勞壽命評(píng)估[4-6]。熱點(diǎn)應(yīng)力是指焊趾處的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，該應(yīng)力考慮了焊縫幾何引起的應(yīng)力集中效應(yīng)，比名義應(yīng)力更精確的反映了焊趾處的真實(shí)應(yīng)力狀態(tài)。熱點(diǎn)應(yīng)力法是以焊縫在外載荷作用下焊趾熱點(diǎn)應(yīng)力為基礎(chǔ)，結(jié)合典型焊縫的熱點(diǎn)應(yīng)力S-N曲線數(shù)據(jù)和相關(guān)的疲勞累積損傷法則對(duì)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估。目前熱點(diǎn)應(yīng)力
鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛 2018年3期2018-07-11
- 延長(zhǎng)焊接接頭疲勞壽命的方法
常見(jiàn)的接頭形式。焊趾處截面幾何突變，焊趾位于焊接熱影響區(qū)，而熱影響區(qū)晶粒特殊，經(jīng)過(guò)循環(huán)載荷的作用，焊趾處最易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此研究焊趾處應(yīng)力集中的分散、改善焊接接頭外觀設(shè)計(jì)和外觀加工細(xì)節(jié)，對(duì)于提高焊接接頭的安全性和延長(zhǎng)接頭疲勞壽命具有重要的意義。圖1 焊縫疲勞斷裂剖面示意2.1 改善焊縫的剖面形狀對(duì)于疲勞節(jié)點(diǎn)焊縫而言，理想的焊縫剖面形狀為凹形，其最小半徑是壁厚的50%，并與鄰近母材光順熔合，以避免在焊趾處產(chǎn)生應(yīng)力集中，如圖2所示。通常對(duì)于角焊縫，若無(wú)特殊要
電焊機(jī) 2018年5期2018-06-08
- 基于JTG D64-2015規(guī)范的鋼橋正交異性板面板與U肋焊縫疲勞應(yīng)力分析
板面板與U肋焊縫焊趾處應(yīng)力幅進(jìn)行驗(yàn)算。1 鋼橋正交異性板節(jié)段有限元模型的建立選用典型正交異性橋面板結(jié)構(gòu),在縱向方向取3跨,單跨跨徑2.8m,在橫向方向選取6個(gè)U肋,U肋板厚度取8mm,高度280mm,肋間距為300mm；頂板厚度取16mm。采用有限元軟件ANSYS建立仿真計(jì)算模型,采用板殼單元模擬,彈性模量為210GPa,泊松比為0.3,有限元模型如圖1所示。圖1 有限元模型示意圖采用《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》中5.5.2條,橋面系構(gòu)件采用疲勞荷載計(jì)算模型
江西建材 2018年5期2018-05-09
- 一種改善汽車(chē)焊趾疲勞特性的焊接方法
一種改善汽車(chē)焊趾疲勞特性的焊接方法焊接是汽車(chē)制造過(guò)程中常用的連接方式，通過(guò)焊接相連的兩個(gè)零部件不需要再進(jìn)行熱處理和噴丸處理就能去除焊接殘余應(yīng)力，其主要失效形式是由于路面激勵(lì)引發(fā)循環(huán)載荷產(chǎn)生的疲勞失效。近年來(lái)，由于汽車(chē)輕量化要求的不斷增多，汽車(chē)上零部件的厚度變得越來(lái)越薄、強(qiáng)度變得越來(lái)越高，因此使汽車(chē)焊接結(jié)構(gòu)的疲勞失效變得越來(lái)越突出。而對(duì)于焊接接頭的疲勞失效，通常是從焊趾處出現(xiàn)開(kāi)裂開(kāi)始的。為了改善汽車(chē)焊接結(jié)構(gòu)的疲勞特性，則需要改善焊趾處的疲勞特性。而改善焊趾處
汽車(chē)文摘 2017年6期2017-12-06
- 船用鋼T型接頭焊趾選擇優(yōu)化研究
)船用鋼T型接頭焊趾選擇優(yōu)化研究張曉飛(鎮(zhèn)江船艇學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)針對(duì)船體焊接構(gòu)件焊趾處應(yīng)力集中影響船艇結(jié)構(gòu)壽命的問(wèn)題，利用有限元軟件建立船艇重要區(qū)域中內(nèi)龍骨的有限元模型，在約束和載荷相同的情況下，對(duì)比分析不同焊趾形式及尺寸T型接頭的應(yīng)力分布和疲勞壽命。研究表明，對(duì)于陸軍船艇而言，平面形焊趾形式應(yīng)力集中程度較小，焊后加工方便，適合船艇修理實(shí)際要求；焊腳尺寸為4～6 mm的平面形焊趾形式的T型接頭疲勞壽命最大，在船艇T型構(gòu)件焊接時(shí)焊腳尺寸應(yīng)選用
中國(guó)修船 2017年1期2017-06-23
- 超深水水下分離器嵌入式接管馬鞍形焊縫應(yīng)力集中系數(shù)分布規(guī)律研究*
器樣機(jī)馬鞍形焊縫焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù)分布規(guī)律，并分析了切割孔半徑、焊趾傾角和焊趾過(guò)渡圓弧半徑等3個(gè)幾何參數(shù)對(duì)馬鞍形焊縫焊趾應(yīng)力集中系數(shù)分布的影響，結(jié)果表明：水下分離器樣機(jī)不同接管焊趾應(yīng)力集中系數(shù)分布不同，接管位置對(duì)焊趾應(yīng)力集中系數(shù)分布沒(méi)有影響；切割孔半徑?jīng)Q定焊趾應(yīng)力集中系數(shù)分布形式，減小焊趾傾角，增加焊趾過(guò)渡圓弧半徑能夠改善焊趾處的應(yīng)力集中，但焊趾過(guò)渡圓弧半徑作用有限。以所研究的水下分離器樣機(jī)為對(duì)象，設(shè)計(jì)了高壓艙實(shí)驗(yàn)，制定了測(cè)點(diǎn)貼片方案，捕捉到了接管焊趾處
中國(guó)海上油氣 2017年1期2017-06-21
- 焊趾處橢圓表面裂紋的權(quán)函數(shù)與殘余應(yīng)力強(qiáng)度因子的權(quán)函數(shù)法
海200240）焊趾處橢圓表面裂紋的權(quán)函數(shù)與殘余應(yīng)力強(qiáng)度因子的權(quán)函數(shù)法徐磊，黃小平（上海交通大學(xué)海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200240）利用三維有限元計(jì)算了焊趾處半橢圓表面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。利用統(tǒng)一的權(quán)函數(shù)形式，結(jié)合得到裂紋半長(zhǎng)比a/c=0.2；0.4；0.6；0.8，a/t=0.1～0.8的有限元數(shù)據(jù)，得到了適用于T型接頭焊趾處半橢圓表面裂紋最深點(diǎn)和表面點(diǎn)的權(quán)函數(shù)。權(quán)函數(shù)的準(zhǔn)確性，用有限元在裂紋面施加高階載荷進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)于表面點(diǎn)和最深點(diǎn)，半長(zhǎng)比a/
船舶力學(xué) 2017年4期2017-05-02
- 超聲沖擊對(duì)MB8鎂合金焊接接頭表層組織及力學(xué)性能的影響
8鎂合金焊接接頭焊趾進(jìn)行表面處理，就不同沖擊工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭表層組織及力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)超聲沖擊處理后，接頭焊趾及其附近區(qū)域表層組織內(nèi)的原始粗晶轉(zhuǎn)變?yōu)榫Ы缜逦?、隨機(jī)取向的納米晶粒；焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù)得到有效降低，表層硬度及其抗拉強(qiáng)度得到提高；超聲沖擊前后接頭拉伸試樣均斷于焊趾，接頭的拉伸斷裂機(jī)制為準(zhǔn)解理斷裂。沖擊電流為1.2 A、沖擊時(shí)間為6 min時(shí)，與未超聲沖擊試樣相比，MB8鎂合金接頭的應(yīng)力集中系數(shù)降低12.04%，焊趾表層最大硬度
中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào) 2016年12期2017-01-16
- 焊接接頭與結(jié)構(gòu)疲勞延壽技術(shù)研究進(jìn)展綜述
關(guān)國(guó)際規(guī)范介紹了焊趾打磨、TIG熔修、錘擊、針式?jīng)_擊等傳統(tǒng)經(jīng)典焊接結(jié)構(gòu)疲勞延壽技術(shù)的使用方法與技巧，同時(shí)超聲沖擊和低相變點(diǎn)材料疲勞延壽技術(shù)的最新研究進(jìn)展也進(jìn)行了詳細(xì)論述。認(rèn)為今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，在國(guó)際上關(guān)于焊接結(jié)構(gòu)疲勞延壽新技術(shù)的研究仍然是熱點(diǎn)之一。錘擊與超聲沖擊工藝性缺陷的產(chǎn)生機(jī)理及其影響因素；低相變點(diǎn)焊縫韌性提升與殘余奧氏體穩(wěn)定性問(wèn)題及其母材稀釋對(duì)低相變點(diǎn)焊縫組織演變影響問(wèn)題；疲勞延壽處理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)問(wèn)題、復(fù)雜載荷條件下疲勞延壽效果穩(wěn)定性及其保障問(wèn)題
華東交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年6期2016-12-27
- 雙軸壓載荷下T形節(jié)點(diǎn)焊趾處應(yīng)力強(qiáng)度因子研究
壓載荷下T形節(jié)點(diǎn)焊趾處應(yīng)力強(qiáng)度因子研究嚴(yán)仁軍1,2)張紅梅2)辛辰3)(高性能船舶技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(武漢理工大學(xué))1)武漢430063)(武漢理工大學(xué)交通學(xué)院2)武漢430063)(武昌船舶重工有限責(zé)任公司3)武漢430060)為了分析T形焊接接頭焊趾處疲勞裂紋在雙軸循環(huán)壓載荷引起的復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)中的擴(kuò)展情況，采用有限元計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)公式相結(jié)合的方法，提出了改進(jìn)的焊趾處應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算公式.基于雙參數(shù)法給出了用于分析T形試件焊趾處裂紋擴(kuò)展情況的疲勞裂紋擴(kuò)展模
- 高強(qiáng)鋼對(duì)接接頭焊趾應(yīng)力集中系數(shù)有限元分析
)高強(qiáng)鋼對(duì)接接頭焊趾應(yīng)力集中系數(shù)有限元分析蔣 永1, 錢(qián) 驥2，陳惟珍1(1.同濟(jì)大學(xué) 土木工程學(xué)院，上海 200092；2.重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，重慶 400074)基于熱彈-塑性理論，建立了RQT701高強(qiáng)鋼對(duì)接接頭焊接殘余應(yīng)力有限元分析模型，在此基礎(chǔ)上計(jì)算了其焊接殘余應(yīng)力，并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行了比較。同時(shí)討論了焊縫幾何參數(shù)對(duì)對(duì)接接頭焊趾處應(yīng)力集中系數(shù)(SCF)的影響。研究結(jié)果表明：RQT701高強(qiáng)鋼對(duì)接接頭中殘余應(yīng)力對(duì)應(yīng)力集中系數(shù)的影響較大，尤其是在
- 連鑄機(jī)叉形臂斷裂原因分析
應(yīng)力的作用下，在焊趾處形成了疲勞裂紋，疲勞裂紋在巨大沖擊性載荷作用下發(fā)生快速擴(kuò)展，導(dǎo)致叉形臂發(fā)生瞬時(shí)沖擊斷裂。此外，鋼板中心存在分層缺陷和材質(zhì)屈服強(qiáng)度偏低，降低了鋼板的抗疲勞能力和抗沖擊能力，加快了裂紋擴(kuò)展?！娟P(guān)鍵詞】疲勞裂紋 沖擊斷裂 焊趾 分層缺陷【Abstract】A fracture accident of caster fork armwas analyzedby means ofthe morphology analysis of fractu
中國(guó)科技縱橫 2016年6期2016-05-14
- 單側(cè)搭接接頭焊趾應(yīng)力集中系數(shù)有限元分析
9）單側(cè)搭接接頭焊趾應(yīng)力集中系數(shù)有限元分析戴秋萍（江蘇省水利工程建設(shè)局，江蘇南京210029）摘要:在焊接結(jié)構(gòu)中 ，由于接頭幾何參數(shù)的影響，易在焊趾處形成應(yīng)力集中現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)疲勞壽命產(chǎn)生重要影響。為了研究幾何參數(shù)對(duì)接頭焊趾處應(yīng)力集中系數(shù)的影響，以單側(cè)搭接接頭橫向承載焊縫為研究對(duì)象，采用了有限元方法計(jì)算了焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù)，研究的主要幾何參數(shù)包括蓋板厚度、主板厚度、焊縫接觸角以及焊趾過(guò)渡圓弧半徑等。結(jié)果表明，在保持相關(guān)幾何參數(shù)不變的情況下，通過(guò)增加蓋板
水利與建筑工程學(xué)報(bào) 2015年1期2015-08-12
- 基于八節(jié)點(diǎn)二次殼單元的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法
焊縫的局部參數(shù)如焊趾半徑、焊趾傾角具有隨機(jī)性，無(wú)法有效應(yīng)用于實(shí)際的焊接結(jié)構(gòu)；熱點(diǎn)應(yīng)力法對(duì)網(wǎng)格尺寸和網(wǎng)格劃分方式有嚴(yán)格的要求，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)焊縫處的疲勞壽命.Dong及其合作者[3-6]提出了一種預(yù)測(cè)焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法，該方法首先將有限元計(jì)算得到的焊趾處的節(jié)點(diǎn)力轉(zhuǎn)化為分布線力，然后基于結(jié)構(gòu)力學(xué)基本原理由線力計(jì)算結(jié)構(gòu)應(yīng)力，進(jìn)而在斷裂力學(xué)框架內(nèi)給出了考慮焊趾缺口、板厚尺寸和加載模式等因素影響的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力轉(zhuǎn)化方程，最后基于主S-N曲線和等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力即
浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年5期2014-08-25
- 等效熱點(diǎn)應(yīng)力法結(jié)合臨界面法評(píng)估焊接接頭多軸疲勞強(qiáng)度研究
度評(píng)估，需要分析焊趾附近復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)的最大剪應(yīng)力、正應(yīng)力等多個(gè)應(yīng)力分量的大小和方向，而這些應(yīng)力分量的大小和方向取決于焊接部位的幾何外形和不同類(lèi)型載荷的聯(lián)合作用，很難通過(guò)外插法獲得。②目前的熱點(diǎn)應(yīng)力法只考慮焊趾處的結(jié)構(gòu)表面應(yīng)力而忽略板厚方向應(yīng)力梯度對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響，對(duì)于復(fù)雜應(yīng)力場(chǎng)的多軸疲勞強(qiáng)度評(píng)估，這種缺陷導(dǎo)致的誤差可能會(huì)更加明顯。多軸疲勞損傷狀態(tài)下疲勞評(píng)估參考應(yīng)力第一主應(yīng)力的方向總是不斷變化，使得采用一個(gè)疲勞參量控制的疲勞理論不再適用于焊接結(jié)構(gòu)的多軸疲勞壽命
船海工程 2014年4期2014-06-27
- 大型儲(chǔ)罐角焊縫焊趾表面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子數(shù)值計(jì)算
最常見(jiàn)的是角焊縫焊趾裂紋。大型儲(chǔ)罐盛裝的介質(zhì)大多腐蝕性較強(qiáng)，而且角焊縫處于結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域，因此角焊縫裂紋的開(kāi)裂機(jī)理一般屬于較低應(yīng)力水平的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，可作為線彈性斷裂問(wèn)題來(lái)處理。對(duì)裂紋的研究，應(yīng)力強(qiáng)度因子是控制線彈性斷裂的重要參量，如果使用雙參數(shù)失效評(píng)定圖來(lái)進(jìn)行裂紋缺陷安全評(píng)價(jià)，應(yīng)力強(qiáng)度因子也是需要計(jì)算的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。求解應(yīng)力強(qiáng)度因子的方法主要有解析法、實(shí)驗(yàn)法和數(shù)值法，筆者采用數(shù)值法中的有限元法對(duì)儲(chǔ)罐角焊縫焊趾表面裂紋進(jìn)行建模求解。采用有限元法求解儲(chǔ)罐角焊
化工機(jī)械 2014年1期2014-05-29
- 感應(yīng)器安裝座斷裂分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
個(gè)別安裝座加強(qiáng)筋焊趾位置焊縫產(chǎn)生裂紋，裂紋擴(kuò)展進(jìn)而導(dǎo)致底板斷裂。安裝座開(kāi)裂位于底板和加強(qiáng)筋的焊縫交接處，加強(qiáng)筋焊縫的垂直高度設(shè)計(jì)為5 mm(圖1)。焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)有限元分析軟件分析和計(jì)算，強(qiáng)度足夠滿足產(chǎn)品的運(yùn)行載荷要求。為確定焊縫開(kāi)裂的原因，對(duì)發(fā)生開(kāi)裂的失效件和同批次庫(kù)存產(chǎn)品進(jìn)行焊縫的解剖、焊接組件的理化分析，以防止在機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中再次發(fā)生類(lèi)似故障，為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供參考。1 試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果1.1 感應(yīng)器安裝座受力情況分析感應(yīng)器安裝座裝配在機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)
失效分析與預(yù)防 2013年2期2013-10-22
- 基于Fe-safe的K形對(duì)接焊縫疲勞分析
，建立了針對(duì)焊縫焊趾疲勞的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力方法.國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)比分析了國(guó)外近年來(lái)主要發(fā)展的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法和表面外推熱點(diǎn)應(yīng)力法，發(fā)現(xiàn)等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法適用范圍更廣且更加精確.一般情況下，焊縫的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都不低于母材，但是焊縫的疲勞強(qiáng)度卻遠(yuǎn)低于母材，焊縫失效的主要形式為疲勞，所以對(duì)焊縫疲勞分析十分必要.本文主要應(yīng)用Fe-safe的Verity模塊和BS 7608的傳統(tǒng)方法對(duì)不同坡口角度的K形對(duì)接焊縫做焊趾疲勞分析和對(duì)焊縫自身的疲勞分析.1 verity等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力
- 壓彎復(fù)雜應(yīng)力下焊趾局部應(yīng)力－應(yīng)變研究
，裂紋通常產(chǎn)生于焊趾處［3］，故焊趾處局部應(yīng)力應(yīng)變值的結(jié)果決定著焊接件裂紋萌生壽命估算的準(zhǔn)確性．潛艇及水下深潛器中，出于設(shè)計(jì)的需要，常常使用錐柱結(jié)合殼的結(jié)構(gòu)．外部水壓力作用下，在結(jié)合殼焊趾處，產(chǎn)生了周向壓應(yīng)力和縱向應(yīng)力構(gòu)成的雙向應(yīng)力場(chǎng)［4－5］，縱向應(yīng)力被分解為沿厚度均勻分布的縱向壓應(yīng)力和二次彎曲應(yīng)力，其中稱(chēng)縱向壓應(yīng)力為縱向壓應(yīng)力［6］．在解決此典型部位的疲勞問(wèn)題時(shí)，多忽略了一向或兩向壓應(yīng)力的作用，對(duì)忽略壓應(yīng)力產(chǎn)生的影響卻未進(jìn)行分析．本文對(duì)焊接試件進(jìn)行三向
- 焊后處理工藝對(duì)Q345E低合金鋼焊接接頭疲勞性能的影響
4-5］.由于在焊趾處具有應(yīng)力集中、焊接缺陷和焊接殘余應(yīng)力，焊接接頭的疲勞斷裂主要從焊趾部位開(kāi)裂，接頭處焊趾的形狀對(duì)疲勞性能有較大影響［6-8］.大量運(yùn)用實(shí)踐表明焊接接頭的疲勞強(qiáng)度問(wèn)題相當(dāng)突出，已嚴(yán)重制約結(jié)構(gòu)的安全可靠及耐久運(yùn)用，故對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度分析和優(yōu)化得到了極為廣泛的關(guān)注與重視［9-10］.本文以Q345E低合金鋼為對(duì)象，研究焊趾不處理、焊趾打磨、焊趾噴丸、焊趾打磨+噴丸處理對(duì)焊接接頭疲勞性能的影響.1 試驗(yàn)材料及方法1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料為Q
大連交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2012年2期2012-07-02
- 正交異性板縱肋—面板焊接接頭熱點(diǎn)應(yīng)力分析
性應(yīng)力分布在距離焊趾0．4t的范圍內(nèi)，應(yīng)力分布特點(diǎn)與以往針對(duì)平板焊接結(jié)構(gòu)的熱點(diǎn)應(yīng)力研究成果相吻合。正交異性板，縱肋—蓋板接頭，熱點(diǎn)應(yīng)力，疲勞分析0 引言正交異性鋼橋面板在我國(guó)目前大跨橋梁的建設(shè)當(dāng)中應(yīng)用十分廣泛，同時(shí)其在工程中最主要的病害是焊接接頭的疲勞開(kāi)裂。目前針對(duì)焊接接頭的疲勞壽命評(píng)估主要使用基于S—N曲線的名義應(yīng)力法。但是在實(shí)際工程中名義應(yīng)力法的應(yīng)用有諸多的限制，一方面復(fù)雜連接部位的名義應(yīng)力通常無(wú)法找到明確的分類(lèi)，另一方面，使用有限元分析計(jì)算解析法難以
山西建筑 2012年22期2012-01-24
- 典型船舶焊接接頭應(yīng)力集中系數(shù)有限元分析
頭等。焊接接頭的焊趾處由于結(jié)構(gòu)形狀的連續(xù)性受到破壞和材質(zhì)不均勻性而引起的應(yīng)力集中，是導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)斷裂和疲勞破壞的重要原因。因此，研究焊接接頭幾何參數(shù)對(duì)焊趾處的應(yīng)力集中系數(shù)的影響，對(duì)于準(zhǔn)確計(jì)算焊趾處的應(yīng)力分布，分析疲勞強(qiáng)度，提高疲勞壽命預(yù)測(cè)精度有重要的意義。目前對(duì)焊接接頭應(yīng)力集中系數(shù)的計(jì)算公式準(zhǔn)確性不夠，實(shí)用范圍較小。本文利用MSC/PATRAN軟件建立有限元分析模型，并利用MSC/NASTRAN進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)對(duì)影響應(yīng)力集中系數(shù)的幾個(gè)重要幾何參數(shù)的改變，計(jì)算
船海工程 2012年3期2012-01-22
- 激光熔修AZ31B鎂合金焊趾區(qū)材料的疲勞性能
裂多起源于接頭的焊趾部位，其表面過(guò)渡不平滑和存在的微裂紋為斷裂提供了起裂源，為無(wú)明顯塑性變形的低應(yīng)力疲勞斷裂行為。為提高鎂合金接頭的疲勞強(qiáng)度和服役壽命，人們提出了多種改善工藝，如焊趾打磨、錘擊、TIG熱源熔修和超聲波處理等，并對(duì)不同工藝條件下接頭疲勞性能及作用機(jī)制進(jìn)行了研究［3］。這些研究或從焊趾形貌角度尋求降低應(yīng)力集中系數(shù)，或從熱影響區(qū)組織細(xì)化角度提高其疲勞性能，效果明顯［4］；其中TIG熱源熔修能有效改善焊趾部位應(yīng)力集中，細(xì)化熱影響區(qū)晶粒從而提高疲勞性
失效分析與預(yù)防 2011年4期2011-10-22