X100管线钢四丝埋弧焊温度应力场的数值分析

采用ANSYS有限元软件,对X100管线钢的四丝埋弧焊的焊接温度场和应力场进行了模拟,研究了焊接电流、焊接速度、焊丝间距对焊接温度场和残余应力分布的影响。计算结果表明,当每根焊丝的电流增加50 A时,焊接温度场的峰值温度增加135 ℃,焊接热循环的冷却速度略有下降;当焊接速度从0.72 m/min增加到0.84 m/min时,焊接温度场的峰值温度下降183 ℃,焊后冷却速度明显增加;当焊丝间距由30 mm增加到50 mm时,焊接温度场的峰值温度下降189 ℃,焊后冷却速度增加。焊接电流增加50 A时,焊接残余应力水平略有增加;而增加焊接速度和焊丝间距时,残余应力峰值水平下降。     

BTi-62421s钛合金板TIG焊温度及残余应力数值模拟

以热弹塑性理论为基础、有限元分析为手段, 分析了2 mm厚新型高温钛合金BTi-62421s板材在合理的钨极氩弧焊工艺焊接过程中温度及残余应力分布规律。结果表明: 随着焊接电流的增大, 焊缝及热影响区温度梯度、焊缝及热影响区的宽度增大, 靠近焊缝的近热影响区温度范围在合金相变点以上, 焊后快冷易形成马氏体组织; 施焊面焊缝区横向和纵向残余应力为拉应力, 热影响区为压应力, 施焊背面焊缝区横向和纵向残余应力为压应力, 热影响区为拉应力, 焊接残余应力随焊接电流的增大而增大, 纵向残余应力始终小于横向残余应力。     

基于有限元的焊接残余应力数值分析

分析了用有限元法计算焊接残余应力的基本理论,并对焊缝的温度场和应力场进行了数值模拟,结果表明:焊缝附近存在较高的温度和较大的残余应力值,它们将直接降低焊件的强度和刚度,影响焊件的性能。     

连续运输装备用刚性输送带焊接次序有限元分析

建立了基于有限元分析软件MARC的掘锚机后配套连续运输装备用刚性输送带架的焊接过程有限元模型,模拟了"立管与横管—连接耳与横管—连接耳与立管"和"连接耳与横管—连接耳与立管—立管与横管"2种焊接次序,得出2种焊过程的最大焊接残余应力分别为242.02和241.63MPa,最大变形量为0.76和0.94 mm。选择第1种焊接次序作为实际焊接次序,进一步分析得出:焊缝位置、横管上立管与横管焊缝附近位置的残余应力分布;焊接过程中焊缝的热循环历程和应力变化历程、横管上立管与横管焊缝附近的应力变化历程。为实际焊接方案和去应力方案的制定提供了必要的依据。     

边界约束对挖斗支耳焊接残余应力及变形的影响研究

基于热弹塑性有限元方法,应用MSC.Marc仿真软件对某型号挖掘机挖斗支耳关键焊缝的焊接过程进行了模拟计算,分析了不同约束方式及底板约束面积对焊接残余应力及变形的影响。结果表明:支耳中间弓形板及焊缝区域残余应力较大,改变约束对应力大小有明显影响;侧边约束有助于减小支耳变形,但会增大焊接残余应力;底板约束面积对焊接残余应力和变形均有显著影响。通过比较分析,为实际约束方案的制定和优化提供了理论依据。     

焊接应力和焊接变形的论述

在焊接时 ,由于焊接热源的加热和焊接热过程的特点 ,焊件受到不均匀的加热 ,使得被焊金属受热膨胀及冷却收缩的程度不同 ,在焊件内部就产生了应力和变形。论述焊接应力、变形产生的原因及预防措施     

Q235钢垂直焊缝温度场及应力场分析

利用ANSYS焊接模块的生死单元技术,针对Q235钢板垂直焊缝进行焊接温度场和应力场的数值分析,并用盲孔法对焊件残余应力进行试验测试,得到横向与纵向残余应力的变化情况。结果表明:焊件残余应力的实测值和模拟结果比较吻合。     

加工残余应力诱导的薄壁件变形预测

针对侧铣过程的变形分析,考虑到三维仿真模拟的时间成本比较高,将侧铣过程简化为二维有限元模型进行计算分析,基于简化的铣削模型研究了切削工艺参数对于残余应力的影响以及切削残余应力诱导的薄壁件加工变形。忽略残余应力在加工表面的不均匀分布,并且将薄壁件简化为梁结构,利用残余应力的有限元仿真结果,通过微元法和等效应变能计算得到薄壁件的最大变形量。     

闪光焊接接头对矿用圆环链残余应力应变的影响分析

短时超载使链环出现的残余应力和残余应变,会使圆环链的链环产生残余伸长变形,从而导致驱动链轮分离点松弛。残余应变和残余应力是由材料和超载时链环上的应力共同决定的,闪光焊接是圆环链加工过程的重要环节之一,焊接接头材料性能复杂,对链环上的残余应力应变影响很大。采用ABAQUS软件模拟圆环链闪光焊接接头的不同材料属性,分析不同短时超载工况下,链环尤其是焊接接头上应力、残余应力及残余应变分布规律。     

中部槽焊接残余应力场的数值模拟

针对中部槽焊接易出现焊接裂纹的现象,基于SYSWELD有限元软件,针对某型号中部槽多层多道焊接的残余应力场进行了数值模拟研究。利用修正的双椭球热源,模拟了双丝电弧焊枪的移动加热过程,得到了焊后空冷至3 600 s时的残余应力场,绘制了沿焊缝和垂直焊缝2个不同路径上的残余应力曲线。研究结果表明焊缝与中板连接一侧的焊趾处纵向残余应力大于焊缝区新材料屈服应力,这是中部槽出现焊接裂纹的主要原因。     

低合金高强度结构钢焊接强度试验研究

以低合金高强度结构钢HQ70和HQ80C为例,分析了焊接过程焊缝区切痕、裂纹、内应力和变形等缺陷产生的原因。讨论了损伤特征表面缓慢破坏的机理及特征范围、金相组织、残余应力、热影响区等变化以及裂纹速度耗电量与损伤表面形状的关系,最后得出采用固有焊接流的加热方法,能够消除缓慢破坏过程,提高焊接质量。     

K360钢堆焊合金层组织与抗裂性能

采用CO₂气体保护焊的堆焊方法,选用RD-YD450（Q）焊丝对试验所用母材中板（日本K360超级耐磨钢）进行焊接试验.利用光学显微镜、SEM,TEM,XRD对堆焊层组织进行了鉴定与分析.采用刚性固定对接裂纹试验对YD450（Q）的堆焊层的抗裂性进行研究.结果表明,堆焊层产生的裂纹为延迟裂纹,此裂纹产生的主要原因是焊接过程中的拘束应力过大.试验结果证明,采取焊前预热的方法,选择合理的预热温度能够避免裂纹的产生.     

焊接应力与变形问题的探讨

介绍了焊接工艺在煤矿安全生产中不可忽视的作用,就焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行了分析,为有效控制钢结构因焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形提出了相应的控制措施和常用的核算方法。     

泡沫铝三明治结构材料的制备及其组织性能分析

以Al-Si基合金为钎料, 泡沫铝为基体, 纯铝板为面板, 采用钎焊的方法制备泡沫铝三明治结构材料。应用SEM观察焊接层的组织和界面结构, EDS测定元素的扩散及分布情况, 并结合扩散原理分析Si和Al的扩散情况。对钎焊接头试样进行剪切实验, 通过正交实验的方法分析焊接温度、焊接时间、去应力退火温度和去应力退火时间对材料性能的影响。同时, 与胶粘粘结法制备的泡沫铝三明治结构材料进行对比实验。结果表明: 采用钎焊法制得的样品中面板与夹心层之间连接过度良好; Si浓度在焊接层附近呈现出阶梯状分布; 焊接温度是影响实验结果的最关键因素; 最佳工艺为: 焊接温度640 ℃, 焊接时间15 min, 去应力退火温度400 ℃, 去应力退火时间30 min。在400 ℃下, 胶粘粘结法制备的样品完全失效。     

可焊铝锂合金焊接研究现状

介绍有关可焊铝锂合金焊接研究的进展。分析铝锂合金的可焊性、01420合金的焊接、8090合金焊接、Weldalite049合金焊接方面的研究成果。铝锂合金焊接时，容易产生气孔、破裂和导致焊接系数降低，焊接前后采取适当的处理措施可以获得低气孔率、高强度的焊缝。     

连铸中间包焊接残余应力数值模拟

使用有限元法模拟了中间包焊接残余应力分布,结果表明,中间包焊接后在焊缝位置形成了较大的残余应力,残余应力峰值约672 MPa,已经达到材料屈服极限; 在中间包吊耳和背部应力集中较为明显,说明在这些位置焊接裂纹倾向较大; 在中间包背部,焊接残余应力关于中间包中面近似成对称分布,在中部和两侧焊缝残余应力最高,等效应力可达约400 MPa,而其他焊缝残余应力相对较低,等效应力约300 MPa; 中间包侧面吊耳与钢板连接处焊缝出现了较大的应力集中,等效应力最高可达约450 MPa。     

冷却方式对铝合金薄板搅拌摩擦焊接头性能的影响

采用搅拌摩擦焊技术分别在自然冷却、气流、水流和水雾冷却环境下对铝合金薄板进行焊接试验,对焊缝接头的外观成形进行比较,同时对焊缝接头进行CT扫描、力学性能以及微观组织分析。结果表明:冷却方式是铝合金薄板搅拌摩擦焊接的一个关键因素,在焊接参数相同时,水雾冷却能够得到外表成形美观、内部无缺陷的焊接接头,焊缝接头平均强度为387.8 MPa,达到母材强度的82.5%。