超厚钢板对接焊接头残余应力数值模拟研究

为了研究超厚钢板对接焊接头残余应力分布特征,以150 mm厚容器钢平板对接焊接头为研究对象,并基于ABAQUS软件对其焊接过程进行了仿真模拟。为了提高计算效率采用合并焊道法进行简化,并通过与已有实测结果对比验证了整个计算过程的合理性。结果表明,超厚钢板焊接残余残余应力在焊缝附近主要表现为残余拉应力,峰值可超过材料的屈服强度;远离焊缝残余应力数值较小。并且超厚钢板焊接残余应力呈现明显的空间分布特征,在实际工程中应重视。

聚乙烯管道热熔对接焊接头冷拉伸性能研究

聚乙烯管道材料由于与金属管道材料质点间结合键构成不同,因此二者在力学性能上差异很大。冷拉伸性能是聚乙烯材料独有的特性。对聚乙烯冷拉伸现象进行了分析,通过试验发现聚乙烯管道热熔对接焊接头的拉伸强度要优于母材,母材颈缩出现"冷拉伸"现象。断口分析发现断口存在银纹,银纹的形成增加了聚合物的韧性,为此可通过断口白色区域的大小来初步判断聚乙烯管道热熔焊的接头质量。

奥氏体不锈钢对接焊接头对比试块的制作及应用

介绍了奥氏体不锈钢对接焊接头对比试块的制作过程、加工要求及使用方法,对试块上对接焊缝焊接质量的控制及试块的使用作了详细说明,供无损检测人员对奥氏体不锈钢对接焊缝进行超声检测时参考。

基于内聚力模型的气波机振荡管304对接钎焊接头拉伸强度研究

气波机核心部件振荡管采用钎焊连接,钎焊接头拉伸性能对气波机结构强度具有重要影响。为了对钎焊接头界面裂纹扩展过程进行探究,笔者针对气波机振荡管钎焊结构,制备304对接钎焊接头试样进行拉伸试验,并对拉伸断口进行形貌分析,断口处表现为韧性断裂;基于内聚力模型,开发了VUMAT子程序,进行了有限元模拟分析。模拟断裂载荷为5 039 N,试验值为5 242 N,2者误差为3.9%,验证了模拟的准确性,结果表明内聚力模型可以较好地模拟气波机振荡管钎焊接头的裂纹萌生与扩展过程。在此基础上研究焊缝缺陷对钎焊接头断裂载荷的影响,发现缺陷处内聚力单元损伤速率加快,引起断裂载荷显著下降。

S355J2W耐候钢高频脉冲MAG焊对接接头的组织和性能

文中选用φ(Ar)80%+φ(CO_(2))20%(M21型)的保护气体,对板厚为12 mm的地铁转向架构架用S355J2W耐候钢进行了3 mm间隙的高频脉冲MAG焊(冷焊打底)与常规脉冲MAG焊2种工况的对接焊工艺试验,研究了接头的组织和性能。研究结果表明:2种工况的对接焊接头,焊缝均成形良好,接头无裂纹、气孔等缺陷,且焊缝金属与母材金属熔合良好;接头的显微组织特征类似,为先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)以及少量粒状贝氏体(BG)组织。与常规脉冲MAG焊相比,采用高频脉冲MAG焊(冷焊打底)可获得较为理想的接头组织和性能。

高密度聚乙烯管道热熔焊接头力学性能

针对高密度聚乙烯管道热熔对接焊,分析对比了3种典型工艺参数下接头的拉伸与弯曲力学性能,运用SEM分析了接头的微观组织。试验结果表明,3种参数中220℃的接头拉伸性能和弯曲性能综合性能最佳,抗拉强度达20 MPa,抗弯强度40 MPa。从拉伸与弯曲试件断口可以看到断口银纹,银纹的形成增加了聚合物的韧性。试验结果证明,银纹的大小反应了接头的力学性能,为此可通过断口白色区域的大小来初步判断聚乙烯管道热熔焊的接头质量。

S355J2W+N耐候钢板根部大熔深MAG对接焊工艺及接头的组织和性能

采用高频脉冲焊和常规脉冲MAG焊对S355J2W+N耐候钢12 mm厚板进行了对接焊工艺试验,研究了对接打底焊的大熔深工艺及接头的显微组织和力学性能。结果表明:与常规脉冲MAG焊相比,焊接间隙为“0”时,高频脉冲MAG焊具有较强的根部熔深能力,较小的焊接热输入(6.06 kJ/cm),使其可打底焊缝宽度由2.7 mm增加到3.2 mm,增加约18.5%;高频脉冲MAG焊接头呈较为理想的组织特征,焊缝中针状铁素体组织含量较多,焊缝、熔合区不含侧板条铁素体组织,过热区的晶粒粗化程度较小;接头抗拉强度均大于母材强度下限值,断裂位置均位于母材;接头弯曲试验中弯曲角度为180°时,受拉面无裂纹,接头塑性良好;相比常规脉冲MAG焊,高频脉冲MAG焊接头的低温(-40℃)冲击韧性较好,焊缝区冲击功高出约9.6%,热影响区冲击功高出约12.3%。

聚乙烯管道热熔焊接头力学性能与微观组织

针对聚乙烯管道热熔对接焊，分析对比了三种典型工艺参数下接头的拉仲与弯曲力学性能，运用SEM分析了接头的微观组织。试验结果表明，三种参数中220℃的接头拉伸性能和弯曲性能综合性能最佳，抗拉强度达20．407MPa，抗弯强度40．655MPa。从拉仲与弯曲试件断口，可以看到断口银纹，银纹的形成增加了聚合物的韧性，试验结果证明银纹的大小反应了接头的力学性能，为此可通过断口白色区域的大小来初步判断聚乙烯管道热熔焊的接头质量。

基于结构应力法的焊缝错边疲劳性能分析

为了研究焊缝错边程度及相关错边处理方法对焊接件疲劳性能的影响,选用常见的对接焊试件作为研究对象,基于结构应力法,采用有限元软件ABAQUS分别计算试件在拉伸荷载、弯曲荷载和拉-弯组合荷载作用下的应力集中系数和疲劳寿命,分析错边程度、堆焊坡度、焊缝余高、焊趾半径等参数对疲劳性能的影响规律。研究结果表明:焊缝错边对拉伸荷载和拉-弯组合荷载较为敏感,且疲劳性能随错边程度的增加明显下降;焊缝错边对弯曲荷载不敏感,且当拉-弯组合荷载中弯曲荷载比例增大时,疲劳性能明显提升;设置堆焊坡度对改善拉伸荷载工况下疲劳性能效果最为显著,而焊缝余高和焊趾半径对疲劳性能的影响较小。

基于边界效应理论的对接焊缝金属断裂特性试验

焊接作为一种金属连接技术广泛应用于航空、航天、建筑、机械等制造部门。然而在生产过程中,材料化学成分和焊接温度的变化会导致焊缝区城组织的非均质性、非均匀性。焊接完成后,接头处也不可避免.地出现宏微观缺陷,进而造成局部的不连续性。这些特点会直接影响工程结构的使用寿命,其韧脆混合的特性也易导致结构的断裂失效。因此,为探究焊缝金属的断裂特性,文章以Q235B对接焊缝金属为研究对象,通过单边切口三点弯曲试验测得屈服荷载,基于边界效应理论模型确定了对接焊缝金属的断裂韧性K_(IC)及屈服强度σ_(y)。所提模型及方法只需小尺寸对接焊缝金属的三点弯曲试样,研究结果可为确定焊接区域金属材料参数及预测金属结构破坏提供新的参考。