振动时效在控制压轮残余应力中的应用

借助有限元分析手段对某型压路机压轮的焊接过程进行模拟,得到了焊后压轮的残余应力分布。采用盲孔法对压轮振动时效前后残余应力进行了测试与评价,并对模拟结果进行了验证。结果表明:压轮焊后焊缝位置附近残余应力大,峰值为338.6 MPa。起弧位置的应力小于收弧位置,封口板焊缝与卷圆板焊缝交叉位置的残余应力呈下降趋势。残余应力分布的模拟结果与试验结果吻合得较好,误差为19%,证明了模拟结果的准确性。设计支撑块宽度为60mm;4点支撑在振动平台上呈矩形布置,沿压轮轴线方向的长边距离为1090 mm;垂直于压轮轴线方向的短边距离为935 mm。振动时效后压轮的最大残余应力下降明显。     

振动时效对箱形结构件焊后应力影响

对箱形结构件焊后进行振动时效处理,振动时效前后采用盲孔法对焊缝残余应力进行测量,并对箱形结构件底板硬度、平面度进行分析。结果表明,箱形结构件长直焊缝中间与两端主残余应力存在显著差异,长直焊缝引弧端主残余应力高于熄弧端;振动时效使焊缝主残余应力显著降低,应力、硬度均匀化,底面平面度稳定性增强。     

304L超低碳不锈钢板的振动时效

针对304L不锈钢底板的焊后残余应力，采用振动时效（VSR）的方法进行消除。介绍了振动时效工艺参数，应用JB／T 5926—91标准对振动时效工艺进行了定性评价。采用盲孔法测定了焊后和振动时效后底板焊缝的残余应力，结果表明残余应力下降了30％以上。试验结果显示振动时效工艺可以替代热处理时效，明显消除304不锈钢焊接构件的残余应力。     

降低防护型装甲车体焊接接头残余应力工艺研究

为了降低超高强装甲钢车体焊接接头残余应力,文中通过对超高强装甲钢焊接接头频谱振动时效和超声波冲击振动时效,验证焊缝残余应力消除效果,并评价时效处理前后尺寸精度变化,最后通过焊接工艺评定试验来分析焊态、整体振动时效和超声波冲击振动时效不同状态下的力学性能、硬度和金相组织差异。通过分析研究可知：经频谱时效振动后的焊缝残余应力可降低29.52%;经超声波冲击振动后的焊缝残余应力可降低50%左右;超声波双面双侧冲击的试板尺寸变化量最小,尺寸变化量在±0.05 mm内;频谱时效振动的试板尺寸变化量最大,尺寸变化量在±0.2 mm内。同时超声波冲击时效后的焊缝显著提高了接头的连接强度及抗弯能力;但不同状态下对应的焊接接头各区域硬度变化无显著差异,焊接接头各区域的组织基本一致,无差异。     

AISI304不锈钢管环焊缝和纵焊缝的焊接残余应力数值模拟

运用SYSWELD软件对AISI304不锈钢管的环焊缝和纵焊缝的残余应力进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,验证了模拟结果的准确性;分析了焊接速度及预热温度对环焊缝和纵焊缝残余应力的影响。结果表明:无论是环焊缝还是纵焊缝,在管道外表面的焊缝及近焊缝区域,环向残余应力为拉应力,轴向残余应力为压应力;随着距焊缝中心距离的增大,环向残余应力转变为压应力,轴向残余应力转变为拉应力。环向、轴向残余应力随焊接速度和功率的增大而增大,随预热温度的增大而降低。     

空间超大型X钢管节点的制作及焊接工艺

介绍了广州珠江新城西塔工程外筒超大X型钢管节点的结构形式,详细分析了该类型节点制作与焊接的特点与难点,并结合工厂实际制作能力制订了有针对性的工艺技术措施,包括焊接工艺原理的角度,合理、科学的设计出各主要焊缝的形式、主结构装配顺序、焊缝焊接顺序和工艺要求等,并利用振动时效工艺消减焊接残余应力,通过焊接前后对主结构不同部位截面的应力水平进行监测与对比试验,确定了振动时效工艺对焊接残余应力的消减作用。     

马氏体相变对9%Cr热强钢管道多道焊接头残余应力演化的影响

使用有限元软件Abaqus计算了考虑马氏体相变影响时9%Cr钢管道多道接头中的应力演化过程,并分析了马氏体相变在应力演化中的作用。结果表明,在管道纵截面上,环向和轴向残余应力的分布相似,但环向残余应力较大。环向和轴向残余压应力的最大值均出现在末道焊缝及热影响区,残余拉应力的最大值则出现在管道中部的焊缝及热影响区,而管道内壁附近的残余应力较低。在末道焊缝附近,发生在较低温度下的马氏体相变不仅抵消了焊缝和热影响区热收缩所形成的拉应力,并且形成了显著的压应力,但马氏体相变并没有消除次表层焊缝显著的残余拉应力。末道焊道对多道焊接头残余应力的影响最大,其原因是马氏体相变虽然在先焊焊缝中形成了很高的压应力,但后续焊道的焊接热循环会显著降低该压应力,使最终结果表现为马氏体相变只显著地降低了末道焊缝及其热影响区内的拉应力,并形成了显著的压应力。马氏体相变对管道外壁附近残余应力的影响较大,而对管道内壁附近残余应力的影响较小。     

振动时效对焊接件残余应力及接头力学性能的影响研究

分析了振动时效与热处理方法去除残余应力的机理差异,结合热处理及振动时效两种方法去除焊接件残余应力效果测试试验,讨论了两种方法对焊缝残余应力的影响;开展了振动时效对三种材料焊接接头力学性能影响的试验研究,得到了振动时效后金属材料的抗拉强度不变或有所增加,材料的塑性指标有较为明显提高的结论,并用位错理论解释了振动时效改善材料力学性能的机理。     

振动时效在大型焊接结构件中的应用

通过盲孔法对轨道焊缝振动时效前后残余应力的测量对比,研究振动时效工艺对焊接残余应力的影响,总结振动时效(VSR)工艺的可行性和有效性,从而为大型焊接结构件的生产提供技术参考.     

大直缝焊管热时效与振动时效消应力工艺比较

采用热时效和振动时效两种工艺控制大型直缝焊管的焊接残余应力.结果表明,热时效和振动时效工艺均能有效降低Q345钢大型直缝焊管的残余应力,使焊接残余应力分布更加均匀,且焊接区的消应力效果相对于母材区更为明显.其中振动时效对铸态组织有良好的消应力作用,但对于冷塑性变形加工状的组织消应力效果不理想.热时效工艺的消应力效果和均化应力能力优于振动时效工艺,但在满足消应力要求的前提下考虑经济因素和工艺便捷性,最终选定振动时效作为消应力工艺.     

低碳钢管道焊接残余应力有限元分析

利用ＡＤＩＮＡ非线性分析有限元程序,对低碳钢管道环焊缝接头焊接残余应力进行有限元分析。在热弹塑性分析中考虑了材料热物理和力学性能依赖于温度变化。结果表明：在管道接头内表面焊缝中心及近缝区轴向和环向残余应力均为拉应力,随离开焊缝距离的增加,逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余力为压应力,而环向残余应力为拉应力。计算预测值和实侧值基本一致,表明有限元法能够经济而有效地预测管道环焊缝接头的焊接残余应力。     

双相不锈钢管道全位置焊接残余应力三维有限元数值模拟

以热弹塑理论为基础，利用ANSYS非线性分析有限元程序，对双相不锈钢管道接头环焊缝残余应力进行三维数值模拟。建立了管道全位置焊接瞬态温度场和应力场三维移动热源模型，获得了环焊缝焊接接头轴向和环向残余应力的分布规律：在管道接头内表面的焊缝及近缝区的轴向和环向残余应力均为拉应力，随着离开焊缝距离的增加，由拉应力逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余应力为压应力，而环向残余应力为拉应力。从环向位置上的应力变化规律可以看出正半周和负半周的应力分布具有明显的对称性。研究结果为优化生产工艺，控制残余应力提供了理论依据。     

焊接残余应力去除能效对比分析

介绍了氩弧焊接5A06铝合金箱体残余应力和焊缝裂纹产生的原因。对试样进行频谱谐波振动时效和热时效,选择盲孔松弛法进行应变检测,根据材料的弹性模量、泊松比等参数换算出残余应力值,并对两种时效下试样的残余应力值变化率进行比对,获得了两者在铝合金焊接结构试验件上的应力去除对比效果,找到了因焊接残余应力问题导致箱体开裂的较优解决方法。     

Inconel 718镍基合金管道焊接残余应力的数值模拟

以Inconel 718镍基合金管道的对接接头为研究对象,建立了热-力学耦合的三维有限元模型,采用SYSWELD焊接模拟软件对其环焊缝在不同预热温度和焊接顺序下的残余应力进行数值模拟,分析了预热温度和焊接顺序对外表面轴向和环向残余应力分布的影响。并与实验结果进行对比,验证了模型的准确性。结果表明:管道外表面轴向残余应力在焊缝及近缝区表现为压应力,而远离焊缝中心的区域表现为拉应力;焊缝与近缝区环向残余应力为拉应力,随着距焊缝中心距离的增加,拉应力逐渐转化为压应力;随着预热温度的增加,管道外表面轴向和环向残余应力降低;焊接顺序的改变不能有效降低管道焊接残余应力。     

原料磨振动消除应力试验

原料磨是沈阳水泥机械厂生产的大型磨。磨的筒体由四节 4 2ｍｍ厚Ｑ2 35钢板焊接筒组焊而成 ,再与2 5号铸钢端盖拼焊在一起 ,组成了磨的主体部分。焊接均采用埋弧焊 ,焊后有较高的残余应力。特别是两端不同材料、不等厚度焊接的两条环焊缝 ,无论从焊接角度看 ,还是从磨运行角度看 ,都是磨的重要部位。设计要求焊后进行消除应力处理。根据厂方的生产具体情况 ,邀请黑龙江省振动时效厂与之合作 ,对磨进行了振动消除应力处理。并在磨两端环焊缝处选择了一些点 ,测试了振动前后的残余应力。实践证明 ,对磨进行振动消除应力处理 ,效果较好。1　振…     

振动时效对超声冲击车辆铝合金焊接接头残余应力的影响研究

由于焊接残余应力对铝合金焊接接头的安全可靠性有较大的影响,因此必须选择合理的方式对铝合金车体关键部位进行残余应力控制处理。本文采用超声冲击的方式对A7N01铝合金焊接接头进行残余应力控制处理,并将试板固定在车辆上上线运行2000 km进行振动时效处理。研究结果表明:超声冲击处理过后的焊接接头纵向和横向应力基本为压应力,且呈现出双沟状应力分布形态,压应力的峰值出现在焊趾位置。经过振动时效后应力释放的值变化趋势呈单峰状,因此振动时效结合超声冲击的双作用模式,可有效降低铝合金焊接接头残余应力。     

水煤气变换反应器筒体焊接残余应力数值模拟与实验

为研究水煤气变换反应器筒体环焊残余应力的分布规律,利用ANSYS软件对含不锈钢复合层的筒体焊缝进行焊接残余应力的数值模拟,同时采用X射线衍射法对筒体焊缝进行残余应力测定。数值模拟结果表明,过渡层焊接残余拉应力远高于复层与基层,形成明显的应力梯度;残余应力在复层表面垂直于焊缝方向上均为压应力,且在焊缝中心压应力最大,沿焊缝方向上为拉应力,最大值出现在焊缝边缘部位;实验测量结果与数值模拟结果一致,验证了数值模拟结果的正确性。     

连续油管T型焊接接头残余应力场数值模拟

采用有限单元法,模拟了连续油管ERW直焊缝与TIG环焊缝交汇处T型接头残余应力场的分布情况.结果表明,焊接残余应力集中分布在两种焊缝附近,最大残余应力出现在TIG焊缝起焊位置.由于ERW直焊缝经历了两种热处理过程.使得该焊缝附近残余应力较小,最大应力约为220MPa;TIG焊缝未经历任何热处理过程,因此焊接残余应力较大,最大应力约为628MPa.由此说明热处理技术能够较好地消除焊接残余应力.     

振动时效在大型铝合金薄壁环中的应用

大型铝合金薄壁环类零件在加工过程中会产生残余应力的累计,残应力的存在使零件处于一种不稳定的状态,会导致零件发生畸变等现象。本文从振动时效原理入手,通过零件的工艺分析,论证了振动时效方法对于降低和均化残余应力的可行性;并且按照国家标准设计振动时效方案,通过对比振动时效前后的应力和畸变,论证了振动时效对于控制畸变的有效性。     

钛合金热时效与超声冲击焊接应力消除研究

以TC4钛合金焊接试板为研究对象,采用盲孔法检测其焊接残余应力,然后分别采用热时效和超声冲击法消除焊接残余应力,并对比热时效和超声冲击消除焊接残余应力的效果.结果表明:热时效可以大幅降低焊接残余应力,残余拉应力消除率<100％,但不能产生压应力;相较于热时效,超声冲击具有较好的效果,残余拉应力消除率为100％,可以将有害的焊接残余拉应力转换为有利于疲劳强度和疲劳寿命的压应力.建议采用超声冲击消除钛合金焊缝的残余应力.