用小孔释放法测量焊接高残余应力时孔边塑性变形对测量精度的影响及修正方法

研究了用小孔释放法测量焊接残余应力时孔边的塑性变形对测量精度的影响。根据弹塑性理论分析了孔边屈服的条件，并据此得到了孔边屈服后应变释放系数的修正公式，使小孔释放法测量焊接残余应力的精度得到提高，并且扩大了应力值的测量范围。对平板对接埋弧焊焊接接头残余应力的实测表明，修正后的残余应力分布更趋于合理。

小孔释放法测纤维增强复合材料残余应力的释放系数

介绍了小孔释放法测量残余应力的原理,给出释放应变与残余应力之间的关系公式。针对纤维增强复合材料的属性特点,应用坐标系转换原理推导出通孔法测量复合材料残余应力时的应力释放系数公式。以碳纤维增强复合材料为例计算其残余应力测试过程中的释放系数,由此得到释放应变,并将计算结果与同一预应力下用有限元法计算的结果进行了对比。

残余应力测试方法综述

该文介绍了残余应力对结构件在实际使用中的有害影响及实验对于测量残余应力的必要性阐述了当前测量残余应力的两种主要方法,并对机械式残余应力测试方法分别从平面和三维条件下进行了详细的说明。大部分残余应力的测试方法都没有达到实用阶段。除了测试技术还存在问题,在力学原理上,主要是弹性力学与塑性力学还得不出钻孔这个力学模型的三维问题应力解。

焊接应力场测量方法

残余应力作为一个衡量焊接质量好坏的重要参数越来越受到人们的关注,主要从小孔释放法的测量方法、测量设备及计算方法等方面介绍了焊接应力场测量过程及方法,指出了应力场测量的重要性。

钛合金薄板激光和钨极氩弧焊残余应力测试研究

采用小孔释放法对钛合金薄板激光焊和钨极氩弧焊(TIG焊)的焊接残余应力进行了测试,并分析了焊接方法、焊接线能量和焊后热处理对残余应力分布规律的影响。研究结果表明:激光焊残余应力分布规律与普通熔焊方法相似,但其分布区域较窄;在热影响区内,激光焊残余拉应力值比TIG焊的约低100MPa;在焊缝及其熔合线附近,激光焊残余应力却比TIG焊的高。对于不同线能量激光焊接,线能量越大,焊缝越宽,热影响区的残余应力也越大。焊后真空热处理能降低残余应力90%。

BT20钛合金激光焊接残余应力场及热处理研究

采用小孔释放法和数值模拟从对比的角度研究了BT2 0钛合金激光焊接和TIG焊接残余应力场的分布特点,并从理论上进行了分析。研究结果表明:在热影响区,激光焊接残余应力比TIG焊接残余应力小;但在焊缝及熔合线上,激光焊残余应力比TIG焊的大。这主要与激光焊接线能量小,塑性变形区窄有关。控制和消除激光焊接残余应力更具重要意义。经真空热处理后,激光焊接焊缝的针状马氏体转变为等轴细晶组织,焊接残余应力显著降低。

铝合金搅拌摩擦焊接头残余应力测试分析

采用小孔法研究厚2 mm的6061-T5铝合金搅拌摩擦焊对接接头残余应力的分布规律,分别测量接头处垂直、平行于焊缝的残余应力,并进行了计算分析。结果显示,搅拌摩擦焊接头残余应力在焊缝及其附近区域无论是垂直还是在平行焊缝方向的均承受压应力,且随小孔深度的增加而增加。垂直和平行于焊缝方向的残余应力呈现出周期性分布,且它们在前进侧的周期相比于后退侧较小;残余应力在焊缝两侧呈不对称分布,后退侧应力值较高,其残余应力峰值出现在后退侧轴肩作用区域边缘处,其值分别为93 MPa和100 MPa。

异厚度铝合金激光拼焊残余应力场测试研究

采用小孔释放法检测异厚度铝合金激光拼焊后的残余应力场,分析残余应力产生的原因和规律,对比薄厚两板残余应力场的差异。测量分析结果表明:异厚度铝合金激光拼焊残余应力场分布规律与普通熔焊方法相似,但分布区域较窄;薄板残余应力场与厚板分布相似,但残余应力值范围较大。

钢制压力容器焊接残余应力测试分析

应用小孔释放法对系列钢制压力容器手弧焊接接头的焊接残余应力进行测试 ,讨论了焊接残余应力的分布规律及其相关影响因素 ,对加载法消除焊接残余应力的效果进行了初步的验证。结果表明 ,焊接接头的应力不均匀性和不确定性是影响钢制压力容器安全性的关键 ,采用加载法可以有效地改善这种非均匀应力分布状况。

铝与镀锌钢板脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊的残余应力测量及分析

在优化控制系统和工艺参数的基础上采用脉冲旁路耦合电弧MIG熔钎焊方法将铝合金5356堆焊到Q235镀锌钢板上,获得结合良好的焊缝。待焊缝冷却到室温时,采用小孔释放法检测旁路耦合电弧焊的残余应力,分析残余应力产生的规律和原因以及总电流相同旁路参数不同时对残余应力场分布的影响。测量分析结果表明:旁路耦合电弧焊残余应力场分布与普通熔焊方法相似,但对于总电流相同时,随着旁路电流的增大,焊缝的堆高增加、缝宽变窄,焊接过程中,温度分布更不均匀,近缝区的残余应力也逐渐变大。

钢板对接焊工艺中横向焊与竖直焊的焊接残余应力对比

钢板对接焊是工程中常见的钢结构件连接方式,在焊缝及其附近区域存在的焊接残余应力与钢板材料、厚度、焊接工艺等因素有关。当钢板材料、厚度、焊接工艺相同,而焊接方向不同,特别是横向焊接与竖直焊接两种方式引起的焊接残余应力是否有明显差异是研究的关注点。主要研究思路是对钢板对接焊工艺中横向焊与竖直焊的焊接残余应力分析,在相同材料、尺寸、工艺下,对横向焊接试验件、竖直焊接试验件进行残余应力测试。

交变载荷作用下焊接残余应力场的特性研究

在理论分析基础上,通过试验研究交变载荷对焊接残余应力场的影响。交变载荷的参数设定为应力幅及交变次数。采用焊接试验件进行交变载荷加载试验,并测试相应的焊接残余应力变化,以此分析交变响应下焊接残余应力场的变化规律。

钛合金激光焊接残余应力试验与数值模拟

采用小孔释放法对钛合金薄板激光焊接残余应力进行了试验研究,并基于ANSYS分析软件,针对钛合金薄板的焊接残余应力进行了数值模拟,分析了不同焊接工艺参数对激光焊接残余应力分布的影响.

2024-T3铝合金搅拌摩擦连接接头力学性能研究

以搅拌头旋转速度和连接速度为变量,设计了9组不同的连接参数,对3mm厚2024-T3铝合金进行搅拌摩擦连接试验,采用拉伸试验和小孔切割应力释放法测量了连接接头的抗拉强度和上下表面纵向残余应力。结果表明,接头上表面纵向残余应力均呈"M"型分布,下表面均呈倒"V"型分布;随着搅拌头旋转速度和连接速度的增大,接头的抗拉强度及延伸率先增大后减小,上表面前进侧、后退侧和下表面的纵向残余应力峰值先减小后增大;搅拌头旋转速度对接头抗拉强度及纵向残余应力峰值的影响要比连接速度大;当搅拌头旋转速度1 050 r/min,连接速度200 mm/min时,接头的抗拉强度最大,达到母材强度的81.2%,接头上表面前进侧、后退侧和下表面的纵向残余应力峰值最低。