混凝土搅拌运输车副车架的受力分析及结构优化

副车架是搅拌车的重要部件，其塑性变形及断裂是常见的失效形式。根据副车架的实际受力形式，设计出了一种新的结构，并采用美国ZonicBook／618E便携式实时状态监测分析系统和TT9000扭矩遥测系统对副车架在实际使用过程中的受力状态做了实时监测，验证了设计的正确性和可靠性。     

除氧器蒸汽斜管管座裂纹失效分析

通过失效焊缝断口形貌观察,材料成分、组织及力学性能测试,并结合蒸汽斜管和管座焊缝的运行工况和应力分布,系统研究了除氧器蒸汽斜管管座焊缝的失效原因。结果表明,焊缝处的焊接缺陷在外界环境、运行应力的共同作用下发生应力集中,造成缺陷处疲劳裂纹萌生和扩展,导致疲劳断裂。因此,工程实际中应加强焊接质量的控制、定期进行管道焊缝的无损检验,可减少后续失效的发生。     

汽车底盘结构件焊缝设计方法探讨

针对国内企业在设计汽车底盘(后桥和副车架)焊缝时完全照搬国外技术,鉴此本文对某型号汽车后桥和副车架的焊缝设计方法进行了研究,以期建立具有自主知识产权的汽车底盘焊缝设计方法.通过建立其三维有限元模型,对其焊接温度场和残余应力场进行模拟计算,提出将焊接残余应力和工作载荷进行合成计算,基于悬架臂和衬套管进行拉伸破坏试验以及焊接残余应力和拉伸载荷的合成计算结果,确定采用安全系数N=σbw/σmax对焊缝承载性能进行评价,最后选择了改变焊缝数量、长度以及布道位置的方法对焊缝进行优化设计.结果表明,实际焊缝失效位置与计算结果相一致,经过优化后的焊缝的承载评价结果是安全的.最终将本文所建立的汽车底盘焊缝设计方法成功应用于308和318两种型号的后桥.     

某型摩托车车架服役中断裂失效分析

通过对服役中断裂失效的摩托车车架进行综合分析，表明该车架的断裂主要是由于车架材料的组织中，存在有较严重的沿晶分布游离渗碳体。这种游离渗碳的存在，导致材料在加工过程中于内部形成微裂纹，并在外力的作用下，微裂纹最终扩展并导致疲劳断裂。     

摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效分析

运用金相显微镜、扫描电镜对摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效进行了分析。结果表明,碳化物分布不均匀导致调质处理后在钻杆接头中产生“带状组织”。焊后不正确的热处理使焊缝组织中出现残存的条状分布的马氏体,此条状分布的马氏体使焊缝的强韧性下降,造成焊缝发生疲劳断裂失效。改进热处理工艺后,消除了残存马氏体,提高了钻杆焊缝的强韧性,从而提高了钻杆的使用寿命。     

汽车底盘结构件焊缝承载评价方法研究

以汽车底盘结构件(后桥与副车架)为研究对象,对其焊缝承载评价方法进行了研究.选取后桥的悬架臂和衬套管为模拟件,采用热弹塑性有限元法对模拟件的焊接残余应力进行了预测,设计了模拟件的拉伸试验.将模拟件的焊接残余应力和拉伸载荷合成计算,得到模拟件的合成应力,计算结果与拉伸试验结果基本一致.利用ANSYS软件的批处理命令获得焊缝与母材交界面外围轮廓线上的合成应力,并取外围轮廓线上取最大应力值σmax={σx,σy,σx},在此基础上建立了焊缝破坏判 据,并确定了评判焊缝承载性能的安全系数N及其范围.将此焊缝承载评价方法应用于后桥和副车架,并预测其焊缝危险位置,结果表明,此方法可以准确预测出后桥与副车架的焊缝危险位置.     

660MW超临界机组T91钢焊接接头断裂失效分析

通过化学成分分析、硬度检验、金相组织检验和断口分析,对某电站T91钢焊接接头断裂失效原因进行了分析。结果表明,由于该焊接接头焊后热处理效果不良,导致焊缝热影响区力学性能未能通过焊后热处理得到改善,并最终发生脆性断裂失效。     

Fracture Failure Analysis on T91 Steel Welded Joint of 660MW Supercriticai Units

通过化学成分分析、硬度检验、金相组织检验和断口分析,对某电站T91钢焊接接头断裂失效原因进行了分析.结果表明,由于该焊接接头焊后热处理效果不良,导致焊缝热影响区力学性能未能通过焊后热处理得到改善,并最终发生脆性断裂失效.     

防止摩托车车架焊接接头疲劳裂纹的措施

摩托车以快捷灵活,价格易接受,适应性强等优势,成为大众喜爱的代步工具.但是车架焊接接头断裂的事故时有发生,虽然所占比例非常小,但直接威胁着乘骑人员的安全,必须解决.骑式摩托车车架大多数为杆系框架焊接结构.使用时,车架尾部基本属于悬臂梁结构,在交变的使用载荷作用下,常常导致疲劳断裂(图1).疲劳断裂的主要原因为该处焊缝集中,存在较高的焊接残余应力.同时,又是车架悬臂梁的危险受力截面,容易引发裂纹,并导致断裂.     

副车架台架试验开裂分析

从断口、材质和显微组织三个方面对过早失效的试制副车架进行了综合分析。结果表明,过多的焊接热输入导致车架钢板的剪切表面产生了回复和再结晶以及部分晶粒的长大,从而削弱了车架钢板的性能,使裂纹过早产生。改进焊接工艺后,副车架台架试验已达到要求。     

国产TIG焊导电辊接头失效机理分析

通过对国产TIG焊失效导电辊哈氏合金C-22断口进行XRD、EDAX成分分析、失效区金相组织及断口形貌观察、极化曲线测定等手段分析了国产TIG焊导电辊的失效原因及其失效机理.金相观察表明哈氏合金筒体焊后未经过固溶处理,会导致焊缝金属和母材之间存在组织差异;腐蚀裂纹宏观形貌观察表明导电辊断裂失效的裂纹源主要萌生于筒体表面的焊缝区域,并逐渐向焊缝内部扩展并最终进入母材;极化曲线测试表明填丝TIG焊焊缝的腐蚀电位要低于母材的腐蚀电位,腐蚀电位差异是导致导电辊焊缝区域发生严重腐蚀的主要原因.这项研究成果可为进一步开展哈氏合金导电辊的制造提供理论依据和技术指导.     

焊缝蠕变强度对马氏体/贝氏体异种钢接头界面蠕变损伤的影响

采用脉冲氩弧焊接工艺、高温加速模拟、扫描电镜观察研究了不同焊缝蠕变强度匹配条件下,马氏体耐热钢(9Cr1MiVNbN)与贝氏体耐热钢(12Cr2MoWVTiB)焊接接头的界面蠕变损伤、破坏特征及早期失效倾向.结果表明,焊前预热250℃,焊后回火750℃×1 h条件下,加速模拟运行500,1 000,1 500 h后低匹配接头中焊缝/贝氏体钢界面的蠕变损伤最严重,发生了界面蠕变断裂,早期失效倾向较大;而高匹配接头中焊缝/贝氏体钢界面的蠕变孔洞几乎连成裂纹,蠕变损伤和早期失效较大;而中匹配接头的界面蠕变损伤程度最轻,仅发现少量孤立蠕变孔洞,早期失效倾向最小.     

铸造铝合金前副车架焊接技术研究

针对某型号A356铸铝前副车架,采用直流脉冲焊方法,以ER5554焊丝作为填充材料进行了焊接工艺试验研究并实现了局部1∶1模拟接头的连接。针对局部1∶1模拟接头设计了相应的焊接试验方案,研究了焊接电流、焊接速度、拼接间隙等工艺参数对焊接质量的影响规律,在此基础上针对局部1∶1模拟接头测试了相关的力学性能。结果表明,焊接电流、焊接速度与拼接间隙对焊缝熔宽、余高与根部侧壁熔合有显著影响;间隙对焊缝根部侧壁熔合影响最大,过小的间隙容易造成焊缝根部未熔合,极大地降低接头抗拉强度。研究结果为实现铸铝副车架替代钢制副车架提供了连接技术方面理论指导,有较好的工业应用价值。     

V150高强度钻杆断裂失效分析

某超深井在下套管过程中发生V150钻杆断裂事故,为查明断裂原因,采用宏观及显微组织分析、硬度测试、线弹性断裂力学分析等方法对断裂样品进行了失效分析。结果表明,该钻杆为脆性断裂,裂纹起源于摩擦对焊焊缝外表面附近的灰斑缺陷。由于钻杆焊缝热处理回火时超温,在较快冷却速度下形成了硬脆相组织,降低了焊缝断裂韧性及裂纹临界尺寸,在裂纹深度达到临界尺寸时,裂纹迅速失稳扩展,导致钻杆脆性断裂。     

V150高强度超深井钻杆断裂失效分析

某超深井在下套管过程中发生V150钻杆断裂事故,为查明断裂原因,采用宏观及显微组织分析、硬度测试、线弹性断裂力学分析等方法对断裂样品进行了失效分析。结果表明,该钻杆为脆性断裂,裂纹起源于摩擦对焊焊缝外表面附近的灰斑缺陷。由于钻杆焊缝热处理回火时超温,在较快冷却速度下形成了硬脆相组织,降低了焊缝断裂韧性及裂纹临界尺寸,在裂纹深度达到临界尺寸时,裂纹迅速失稳扩展,导致钻杆脆性断裂。     

一起疑似焊缝晶间腐蚀失效事件的探讨

某电厂1 000 MW机组在试运行中发生高温再热器受热面管焊缝泄漏。对这起疑似焊缝晶间腐蚀造成的失效事件,通过试验及分析研究焊缝失效产生的背景、过程、机理,认为是由于焊接工艺不当、焊接过程中产生微观未熔合,且在焊接过程中高温氧化下产生的缺陷,并在运行中应力作用下造成开裂而使焊缝失效。     

基于GTN损伤模型的双相钢激光拼焊板冲压成形失效行为研究

建立了模拟拼焊板冲压成形失效的Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型,用有限元反推法确定了接头各分区的损伤参数。对不同热输入拼焊板进行了极限拱顶高度有限元模拟,分析了其变形和断裂失效行为。结果发现:基于GTN损伤模型的极限拱顶高度试验有限元模拟能够获得较为准确的拼焊板冲压成形性能,并反映拼焊板的软化区或焊缝两种断裂失效模式;低热输入拼焊板冲压成形初期的高应力三轴度有利于减缓软化区的变形过程,起到"约束"软化区变形的作用,焊缝区最先发生断裂失效。     

HXD2机车转向架拉杆座角焊缝疲劳失效机理

针对HXD2型电力机车在某穿越秦岭山脉线路服役中多台次拉杆座角焊缝出现裂纹的问题,进行了试验与仿真分析。发现裂纹表面有明显疲劳辉纹,表明角焊缝服役中发生疲劳失效;焊缝根部是疲劳起裂位置,有多源起裂形貌特征;起裂后裂纹从中心向两侧扩展、从根部向焊缝表面扩展,在接头横截面上裂纹路径与水平方向夹角近似为45°;统计分析和仿真计算表明,角焊缝裂纹的发生与拉杆座/基板之间的间隙值有关联性,根部间隙越大,则角焊缝抗疲劳性能越差;分析其主要机理是间隙较小时,焊缝受压后拉杆座底面与构架基板表面更容易发生接触,接触后基板表面分担部分载荷。因此,间隙较小时,焊缝应力幅较小;而间隙较大时,不仅应力幅较大,而且在焊根处易出现末端尖劈形貌。 创新点： 分析了某穿越秦岭山脉线路HXD2电力机车拉杆座角焊缝疲劳失效行为,揭示了电力机车车架角焊缝疲劳裂纹与角焊缝根部间隙的相关性,阐明了根部间隙影响拉杆座角焊缝抗疲劳性能的机理。     

电动汽车下摆臂疲劳断裂分析

电动汽车下摆臂使用一段时间便发生疲劳断裂,断裂源位于焊缝根部。为了弄清断裂原因,运用宏观观察、扫描电镜及能谱仪、光学显微镜等方法进行分析,结果表明:断裂源附近的焊缝根部存在未熔合缺陷;未熔合受力时在端部产生应力集中,导致裂纹萌生,在循环工作应力作用下裂纹不断扩展,直至贯穿整个截面而断裂失效。热影响区的马氏体组织进一步加速了疲劳扩展过程。可以通过合理布局加强筋位置,在保证强度的前提下,适当缩短加强筋长度,以及加强焊接工艺管理等措施加以解决。     

基于NX NASTRAN的拉臂装置副车架模态分析与仿真

在拉臂装置设计过程中,副车架作为车身主要重量的直接承载体,在工程中承受多种复杂载荷,是决定整车寿命的关键结构件。利用NX软件高级仿真对3t拉臂装置副车架进行了模态分析,得到了其自由模态参数和工作状态下的模态参数,从而为整车的动力性能分析、降低整车振动、减少部件的疲劳失效提供了依据,同时为其他吨位的拉臂装置副车架模态分析提供了参考方法。