TIG焊趾重熔技术的验证及推广应用

工程机械产品中焊接是最主要的连接方式。在各类产品中,因焊接结构件中疲劳裂纹的生成、扩展,最终导致产品失效的市场反馈居多。由于焊趾区域是焊缝中最易产生缺陷及失效的区域,所以提高和改善焊缝焊趾处疲劳强度对产品质量提升具有重要意义。TIG焊趾重熔处理是消除应力集中和焊接缺陷的手段之一,可以有效降低疲劳失效的风险,且相较于传统的焊趾打磨方法,效率更高,成本更低,适合于大范围的推广使用。

T型接头焊趾TIG重熔区残余应力的数值模拟

利用ABAQUS有限元分析软件,分别对焊态下和焊趾TIG重熔后的T型接头残余应力场进行了数值模拟,并用盲孔法对焊趾区的残余应力进行了实际测试。数值计算结果表明:T型接头焊趾区经过TIG电弧重熔处理后,虽然能够改善焊趾的形状,但该部位仍呈拉伸残余应力状态。焊址残余应力的实际测试也验证了计算结果。

焊趾TIG重熔层激冷处理后残余应力场有限元分析

用有限元法计算了焊趾TIG重熔及激冷处理后对接接头的残余应力场,并采用盲孔法测试了焊趾部位的残余应力值计算和测试结果表明:焊态下及焊趾TIG重熔后,焊趾处均为残余拉应力,而对TIG重熔层进行喷淋激冷处理后,则形成残余压应力场。从而可通过改进焊趾TIG重熔工艺,来进一步提高机车车辆转向架等焊接结构的疲劳强度。

延长焊接接头疲劳寿命的方法

焊接接头疲劳寿命的长短直接影响工件或设备的使用年限,为了获得更为优质的焊缝质量,延长焊缝的疲劳寿命一直是研究热点。阐述疲劳寿命的概念,分析疲劳断裂原因和疲劳断裂过程;重点讲解通过调整关键性的焊缝外观细节来提高焊接接头疲劳寿命的方法、操作要求和注意事项。5种提高疲劳寿命的方法分别是改善焊缝的剖面形状、焊趾打磨、焊趾锤击、焊趾重熔、打磨焊趾并锤击。

焊趾TIG重熔对钛合金T型接头疲劳性能影响

研究了焊趾TIG重熔对钛合金T型接头疲劳性能的影响,结果表明,经过焊趾TIG重熔和喷淋激冷处理后,焊趾部位残余应力可降低32%;在2×10~5疲劳次数循环基数下,焊趾重熔+喷淋激冷处理后接头疲劳强度可提高4倍;在260 MPa应力值水平下,焊趾重熔+喷淋激冷处理后,接头疲劳寿命提高3.3倍;焊趾重熔+喷淋激冷处理并进行超声波冲击消应力后,接头疲劳寿命提高9.9倍,疲劳性能明显优于采用两种方法单独进行处理时的接头疲劳性能。