余高轴向位置对无冠涡轮转子尖区流动的影响

对于单级无冠涡轮转子,端区二次流和叶尖泄漏流通常会产生复杂的相互作用,从而对通道内部流动产生影响,进一步影响涡轮性能。余高作为叶尖端区重要的几何特征,对端区流动的发展有着决定性的作用。本文通过改变余高与转子前缘距离D,设计了多个余高轴向位置量,采用三维设计软件Ansys-CFX进行数值模拟计算,对比分析了余高轴向位置对涡轮性能以及端区流动的影响。研究表明:对于本文研究的涡轮,当余高轴向距离为10倍间隙高度时,涡轮等熵效率最高,涡轮性能调高了0.15个百分点。

焊缝余高对复合型坡口X80管线钢多层多道焊接残余应力的影响

基于熔池反演法获取与工程实际一致的热源模型和参数,采用非线性有限元软件MSC. Marc"生死单元"技术对X80管线钢复合型坡口GMAW多层多道焊接过程热–力耦合有限元程序,并进行了数值模拟计算,进一步分析了复合型坡口有无余高两种情况下焊接接头的残余应力分布情况.结果表明,焊接余高对焊接热循环过程曲线无明显影响,对焊后残余应力影响显著,有余高和无余高的纵向、横向残余应力均呈现"双峰"现象,应力集中于焊趾处;有余高时的纵向与横向峰值应力均高于无余高情况,且超过了X80管线钢的屈服强度.

弹性阶段低匹配对接接头三点弯曲余高形状设计

弹性阶段以提高低匹配接头弯曲承载能力为目标,基于材料力学方法针对三点弯曲时低匹配对接接头的余高形状设计,提出了等弯曲承载能力(EBLCC)的设计思想、判据及实现条件,并给出了三点弯曲接头余高形状设计方案,同时对理论分析结果进行了有限元验证.结果表明,理论计算余高形状为抛物线形,有限元结果与理论分析基本吻合,EBLCC设计使峰值应力从低匹配接头承载薄弱的焊缝区转移到近焊趾的母材部位,从而提高了低强焊缝的弯曲承载与抵抗弯曲变形能力.余高双侧对称圆弧型可以替代抛物线型.这种设计方法对高强钢低匹配对接接头设计及应用具有参考和指导意义.

焊缝余高对焊接接头疲劳性能影响的定量分析

为了研究焊缝余高对焊接接头疲劳性能的影响,采用名义应力法对含有焊缝余高的焊接结构连接件进行了有限元分析及寿命预测。结果发现:结构的疲劳寿命受焊缝坡度影响,随着焊缝坡度的增大,接头疲劳寿命先增大后减小,呈抛物线变化趋势。焊缝余高的变化也影响着结构疲劳性能,当焊缝余高为0.4mm、焊缝坡度为65°时,焊接接头疲劳寿命最大。

焊缝余高对2219-T87铝合金TIG焊接头拉伸行为及力学性能的影响（英文）

运载火箭燃料贮箱通常采用2219-T87铝合金钨极氩弧焊(TIG)生产。由于贮箱服役时的承载环境比较严苛,TIG焊接头的余高控制是贮箱生产及其性能评价中的重要问题。采用实验和数值模拟的方法研究焊趾形状和焊趾位置对接头拉伸行为及力学性能的影响。研究结果表明,焊趾形状对接头的伸长率影响显著,数值计算的结果中伸长率最低值与最高值相差达96.9%;启裂侧焊趾处于焊缝和部分熔化区时接头伸长率高于焊趾处于焊缝与部分熔化区交界处的。

焊缝余高对焊接接头疲劳寿命影响的有限元分析

使用Pro/E软件建立3种不同焊缝余高的焊接接头的几何模型,使用Hypermesh软件对接头进行网格划分,使用ABAQUS软件进行应力模拟分析,根据IIW标准,进行了基于名义应力法和热点应力法的接头疲劳寿命预测;使用ANSYS FE-SAFE软件进行基于网格不敏感结构应力法的疲劳寿命预测。结果表明:焊缝余高的存在降低了焊接接头的疲劳强度,且焊缝余高越大,疲劳寿命越差。

焊缝余高对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响

本文通过对去掉焊缝余高、保留焊缝余高的6082铝合金焊接接头的疲劳性能进行了对比研究,结果表明:2种焊接接头的中值疲劳极限值基本相当;去掉焊缝余高焊接接头的疲劳断裂均位于焊接热影响区,而保留焊缝余高焊接接头的疲劳断裂位于热影响区或者焊趾处,这说明焊缝余高和焊接热输入对6082铝合金焊接接头疲劳性能的影响基本相同。

焊缝含Ⅰ型单边裂纹低匹配平余高对接接头形状参数对形状因子的影响

基于有限单元法针对焊缝含Ⅰ型单边裂纹的低匹配平余高对接接头形状设计,以最大限度提高接头的承载能力以及更准确地对其进行安全评定为目标,从断裂力学角度出发,考察了焊缝含Ⅰ型单边裂纹的低匹配平余高对接接头各形状参数,即焊缝余高高度、余高宽度和焊趾圆弧过渡半径,对其形状因子的影响.结果表明,焊缝余高高度对焊缝含Ⅰ型单边裂纹的低匹配平余高对接接头形状因子影响最为显著,余高宽度和焊趾圆弧过渡半径的影响较小.采用传统的不考虑余高高度时的形状因子指导焊缝含Ⅰ型单边裂纹低匹配平余高对接接头的形状设计是不合理的.选择合适的形状参数可以提高焊缝含Ⅰ型单边裂纹低匹配平余高对接接头的承载能力.

存在错边时焊缝余高的测量

对接接头存在错边时 ,用现行方法测量会得到两个值 ,究竟那一个是真实余高值 ,大家莫衷一是。本文从石油、化工工业用焊制压力容器和钢管的生产实际出发 ,分析了余高定义的本质 ,指出了对接接头存在错边时究竟哪一部分金属是焊缝的余高 。

激光焊接焊缝余高变形温升的研究

针对 0 Cr1 8Ni9奥氏体不锈钢 ,分析了激光工艺参数对焊缝余高的影响及焊后温升变形情况。结果表明 ,采用合理的工艺措施 ,可有效地降低焊缝余高 ,并获得满意的焊缝质量 ;

通用焊接检验尺测量埋弧焊管焊缝余高的修正

焊缝余高的精确测量和控制是埋弧焊管焊接质量的重要保证。采用40型通用焊接检验尺测量钢管纵向焊缝余高时,由于测量工具和操作等方面的原因,会产生一定的测量偏差,影响产品质量评价。分析了采用40型通用焊接检验尺测量钢管纵向焊缝余高时产生测量偏差的原因,并提出了具体、可行的修正方法。

基于热场的铝合金电子束焊缝余高数值模拟

文中基于熔池凝固收缩和补缩理论开发了临界固相率与Niyama判据相结合的余高判据式程序,并采用它对20 mm厚2219高强铝合金未熔透电子束焊焊缝余高产生原因进行了模拟探索和试验验证.结果表明,焊缝的中上部区域存在有大量凝固阶段未收缩的疏松间隙,这些间隙体积的存在导致了焊缝表面余高的形成.通过计算和与试验件对比可知,模拟得到的余高尺寸和焊缝体积膨胀率误差分别在11%和23.67%左右,可见采用余高判据式程序能够对焊缝余高的产生进行合理地数值预测.

焊接余高对锥柱耐压结构典型焊接接头残余应力数值的计算影响

锥柱耐压结构属于大型焊接结构,在其焊接部位存在焊接残余应力。焊接完成后,焊缝区域会留有一定的焊接余高,焊接余高对残余应力数值分析结果有着不可忽略的影响,因此有必要针对焊接余高对焊接残余应力的影响进行相关研究。选取高强度钢锥柱耐压结构典型焊接接头试件为研究对象,利用有限元软件ANSYS的APDL语言编写焊接模拟程序,建立考虑焊接余高的有限元模型和不考虑焊接余高的有限元模型,通过比较两种模型计算结果,研究焊接余高对焊接残余应力的影响,并且得到初始焊接残余应力的分布规律;采用X射线无损检测法测量焊缝区表面的残余应力。结果表明:不考虑焊接余高时,数值分析所得应力分布与考虑焊接余高时应力分布存在很大差异,焊接余高对焊接残余应力分布的影响不可忽略。试验的测量结果符合理论和统计结果,与考虑焊接余高时的数值模拟所得结论基本一致。焊接余高的影响对研究焊接残余应力有很重要的意义,并且对后续考虑残余应力影响的疲劳强度计算有着重要的参考价值。

白云鄂博铁矿台阶爆破“控制装药余高”技术实践

在白云鄂博铁矿采场台阶爆破作业实践中,针对爆破施工与技术设计要求存在的偏差及出现的爆破质量等问题,通过对现场的深入分析实践,逆向思考问题,创新施工方法,提出了露天矿台阶爆破"控制装药余高"的技术方案,从而保证了爆破施工按照技术设计要求完成。应用实践证明,爆破质量有了明显提高,爆破大块率从16个/万t降低到11个/万t,年节省二次爆破费用约75万元。该技术的应用提高了矿山的整体效益,同时也为其它矿山提供技术参考。

焊缝余高及焊缝咬边对压力容器使用寿命的影响

压力容器是典型的具有重要焊接结构的设备，广泛应用于电力、化工、纺织、造纸、轻工、国防及人们日常生活领域，所以其生产和制造的质量及投入使用后长期服役过程中的安全性尤为重要。正确计算出容器的使用寿命，对国民经济和人民生活有着直接影响，而焊接接头质量反映了容器的制造质量，并直接影响容器的使用安全性及使用寿命。

基于BP神经网络的螺旋埋弧焊管焊缝余高预测

介绍了螺旋埋弧焊管焊缝余高的重要性、焊缝余高对焊缝力学性能的影响以及余高对螺旋埋弧焊管防腐的影响。该研究将神经网络用于建立螺旋埋弧焊管焊缝余高的预测模型。在构建网络预测模型的过程中,以焊接电流、电弧电压与焊接速度作为网络输入,以焊缝余高作为网络输出。对网络进行了训练,并对训练结果做了回归分析。为了检验网络的泛化能力,对网络进行了测试,结果显示所建立的网络是比较成功的。

考虑余高的焊缝内部缺陷全聚焦超声成像检测

针对存在余高对接焊缝检测空间受限、垂直入射声能发散,导致焊缝内部缺陷检测困难问题,开展全聚焦(Total Focusing Method,TFM)超声成像检测研究。仿真建立曲率半径6 mm、余高高度2.4 mm的碳钢对接焊缝模型,并设置深度20 mm的?2横通孔。利用TFM对焊缝模型表面轮廓位置进行提取,进而实现横通孔检出,成像质量优于B扫描、合成孔径聚焦技术和表面契合超声法,缺陷幅值和信噪比分别可达-14.96 dB和17.82 dB。试验得到的横通孔幅值和信噪比分别为-21.39 dB和7.51 dB,验证了方法可行性。在曲率半径18 mm、余高高度3.6 mm的对接焊缝内部设置5~30 mm不同深度?2横通孔,仿真检测结果显示,受超声衰减和参与成像信号数量影响,横通孔回波幅值随孔深增加呈现先降低、后升高再降低的现象。

焊缝余高变异系数在水下湿法焊接质量评估过程中的应用

针对水下湿法焊接质量评定中缺乏简便、客观的评价指标的现状,提出利用焊缝余高的变异系数表征焊接质量.该指标具有支持定量分析客观性强、步骤简单易操作等优点.余高变异系数越大,焊缝外观成形均匀性越差,焊接质量越低;反之,焊缝越平滑、美观,焊接质量越好.为验证该指标的准确性,设计了相关的工艺试验.依据脉冲电流对焊接过程稳定性的影响,开展不同脉冲频率条件下焊接.鉴于送丝方式对焊接过程影响较大,利用焊缝余高变异系数分析送丝方式对水下湿法药芯焊丝焊接过程稳定性研究.结果表明,余高变异系数评价结果与焊接质量相关度较高.焊接过程中采用X射线高速成像技术,从焊接过程稳定性与熔滴过渡类型等方面深入分析了焊接过程对余高变异系数的影响,进一步验证了该指标的可靠性.

焊缝余高对焊接接头疲劳强度的影响

通过测定AQ400NH材料的光滑焊件、余高焊件的疲劳性能、观察断口形貌、绘制S-N曲线以及用AN-SYS有限元程序计算应力分布,研究余高对焊接接头疲劳强度的影响。结果发现,对于光滑焊件,焊接缺陷是影响疲劳强度的主要原因,对于有余高焊件,余高的高度是影响疲劳强度的主要原因,实际应变测量和有限元计算都表明,焊趾部位是应力集中区,应力集中的强度和余高间有线性关系。

焊缝余高对A5083铝合金焊接接头低温疲劳性能的影响

针对轨道车辆常用的A5083P-O铝合金焊接接头,分别在带有焊缝余高和不带焊缝余高的条件下,进行了不同低温环境下的轴向脉动拉伸疲劳试验,分析了焊缝余高对接头疲劳强度的影响,建立了疲劳强度与温度之间的定量关系。结果表明:在0^-50℃低温范围内,与不带焊缝余高的对接接头相比,带有焊缝余高的A5083铝合金焊接接头在指定寿命107下的疲劳强度降低近30%,其中无焊缝余高接头的疲劳破坏主要发生在焊缝区,而带有焊缝余高的接头大多起裂于焊趾处;随着环境温度的降低,接头疲劳强度呈指数规律升高,当温度从0℃下降到-50℃时,接头疲劳强度提高近13%。