电热管焊接接头挤压裂纹的分析

针对电热管焊接接头挤压产生的裂纹，通过采用金相显微镜观察其金相组织并用直读光谱对原材料成分进行化学成分分析，排除了成分、焊接工艺规范等的影响。经过对挤压过程分析，发现应力集中点是产生裂纹的主要原因，并提出了改进的方法。     

应力集中对焊接接头拉伸试验的影响

应用NX Nastran有限元分析软件,对焊接接头拉伸试样进行应力集中分析,总结了试样过渡半径对应力集中的影响规律.结合塑性材料和脆性材料不同的断裂机理得出结论,应力集中对塑性材料焊接接头拉伸试验影响不大,对脆性材料影响显著,使试验结果偏低,是造成试样脆性断裂的主要原因.     

阀门堆焊产生气孔和裂纹原因的分析

通过测定阀门经加工后的残余应力,观察裂纹断口微观组织等,分析了阀门产生气孔和裂纹的原因,并提出改进阀门质量的实施方案。     

应力集中对余热处理钢筋冷、反弯裂纹影响研究

介绍了大规格余热处理钢筋存在的冷、反弯裂纹问题的现状，并在试验的基础上研究了横肋根部应力集中对钢筋冷、反弯裂纹的影响．冷弯裂纹与钢筋中氢含量有关，反弯裂纹与钢筋中的氮含量有关，当二者合格时，裂纹与应力集中有关．     

十字接头间隙对焊趾和焊根应力集中系数的影响

采用有限元法研究了主板和角接板间隙的几何尺寸对十字接头应力集中系数的影响。结果表明：非承载十字接头间隙几何尺寸与焊趾和焊根处应力集中系数成线性关系;非承载十字接头的有限元建模可以忽略间隙的影响,但接头间隙对承载十字接头焊根和焊趾处的应力集中系数有很大的影响,在有限元建模时须考虑间隙的影响;从接头间隙的几何尺寸变动的角度对承载十字接头最终疲劳失效在焊根还是焊趾给出了解释,相关文献的试验结果证实了这种看法。     

气孔对铝合金焊接接头超长疲劳寿命的影响

采用超声疲劳试验方法对铝合金5052-H32焊接接头进行疲劳试验,研究其在超长寿命区间(107~109周次)的疲劳强度及失效机理.结果表明,相同疲劳寿命下焊接接头疲劳强度较母材下降了73.3%,在超高周疲劳区间仍然会发生疲劳破坏;断口观察发现焊接缺陷(气孔)是诱发疲劳裂纹萌生的主要原因.为揭示焊接缺陷对焊接接头疲劳裂纹萌生及扩展的影响,采用有限元技术分析了气孔对应力集中系数和裂纹尖端应力强度因子的影响.最后讨论了焊接缺陷对疲劳寿命的影响机制及裂纹扩展特性.     

残余应力集中及其对疲劳极限和短裂纹扩展的影响

缺口根部的残余应力存在应力集中效应,应力集中值不仅取决于缺口几何形状而且和材料的屈服强度有关。残余应力集中系数是一个分布值,其数值甚至可超过理论应力集中系数。软试样喷丸后缺口处的残余应力易于松弛及喷丸时的表面损伤使其对疲劳极限的贡献小。残余压应力使缺口处裂纹闭合力增大甚至可出现非扩展裂纹。     

裂纹及气孔对多丝埋弧焊焊缝冲击韧性的影响

文中针对X80钢级管线钢的内四丝+外五丝多丝埋弧焊焊缝,研究了焊缝中气孔及裂纹缺陷对冲击韧性的影响。受裂纹制备技术限制,冲击韧性试样采用了1/4试样,通过与全尺寸试样对比发现,在-10 ℃下1/4试样与全尺寸试样的冲击吸收能量比例系数为0.17。裂纹与气孔的作用研究结果表明直径为0.5 mm,1.0 mm的气孔的存在降低冲击韧性,无止裂作用。对于与裂纹扩展路径垂直的预制裂纹,只要其位置在摆锤冲击处1 mm范围外,则可以通过塑性变形提高裂纹扩展阻力,使裂纹扩展路径弯曲,增大冲击吸收能量。横向预制裂纹的作用相当于大直径气孔,其下裂纹面可发生大量塑性变形,具有一定的止裂作用,提高试样的冲击吸收能量。X80管线钢焊缝中缺陷的存在改变了试样的冲击吸收能量,但微观断口分析结果表明断裂性质并未改变,其微观形貌仍然为韧窝型,与无缺陷试样一致。     

湿型铸钢件桥壳裂纹和气孔缺陷的消除

分析了桥壳裂纹和气孔产生原因，提出从改进钢水引入位置，减小从桥管两端引进钢水的两条内浇口截面积，同时在桥包部位分型面处增开两条梯形内浇口，设置防裂筋和改变铸件结构三个途径消除裂纹的办法，使裂纹发生率降到１％以下，采取进内浇口和增设溢流冒口措施，使气孔发生率降为０．３６％。     

铸造铝合金轮毂应力集中部位裂纹的解决方案

通过对铝合金轮毂铸件的结构分析,发现由于结构的不均匀,在铸件冷却或热处理淬火过程中某部位存在应力集中,容易产生裂纹.通过对铝合金轮毂铸件结构改进、化学成分的调整、轮毂冷却方式调整可有效降低应力集中部位的裂纹倾向.     

脉冲放电对焊接接头的强化分析

对含有裂纹的16Mn焊接接头脉冲放电后的拉伸过程进行了数值模拟,分析了脉冲放电强化对裂纹前缘应力状态的影响.数值分析表明,经脉冲放电强化后,焊接接头受拉时裂纹前缘处的应力集中降低,抗拉性能得到了提高;对含有裂纹的16Mn焊接接头试件进行脉冲放电和拉伸性能试验.结果表明,通过脉冲放电强化,裂纹前缘钝化并产生了硬而韧的白亮层组织,试件的断口变得均匀、拉伸性能平均提高了17.8%.数值模拟和试验证实了电磁热止裂技术对降低焊接接头应力集中、提高其抗拉性能的有效性.     

纯铜浇注铜阳极模铸件的裂纹及气孔浅析

采用感应电炉熔化高纯阴极铜,铸造浇注阳极板用铜阳极模铸件,对试验过程中阳极模的裂纹和气孔的生成机理及影响因素等进行了分析,并提出了预防和改进措施,为浇注铜阳极模铸件生产提供了借鉴和参考。     

异种材质堆焊渗透裂纹和气孔形成机理

将铝青铜和紫铜粉末在低碳钢上进行等离子弧堆焊,通过不同堆焊工艺的对比试验,总结出堆焊工艺对渗透裂纹和气孔的影响规律.结果表明,焊接热输入越大,产生的渗透裂纹倾向越大,气孔几率增加.渗透裂纹的产生与应力状态、大小和堆焊粉末的化学成分以及母材原始状态有关.低熔点共晶体和微裂纹是渗透裂纹形成的根本原因,而铜合金的液态润湿铺展...     

断裂应变对含损伤焊接接头裂纹扩展驱动力影响的数值

利用弹塑性损伤-应变耦合有限元方法，对含有损伤的焊接接头三点弯曲裂纹试样进行了模拟计算，讨论了母材区的断裂应变εfB的变化对焊缝区裂纹的扩展驱动力J积分的影响规律。结果表明，焊缝中裂纹的断裂行为受到焊缝两侧母材断裂应变的明显影响。对于无论何种强度匹配的接头，在焊缝区各项力学性能参数保持不变的条件下，随着母材区断裂应变的减小，损伤率的增加，损伤区的扩大，焊缝中裂纹韧带区塑性应变及裂纹扩展驱动力J积分均有明显的提高；随着接头强度匹配比M的降低(即母材屈服强度的升高)，母材区断裂应变的变化对J积分的影响作用逐渐减弱；随着焊缝宽度的逐渐增加，母材断裂应变的变化对J积分的影响作用逐渐减弱，焊接接头试样的计算J积分值逐渐趋向于全焊缝材料试样计算得到的J积分值；当焊缝宽度增加到2H／a约为0．6时，母材断裂应变的变化对焊缝区裂纹扩展驱动力J积分的影响作用完全消失。     

力学失配对电子束焊接接头疲劳裂纹扩展行为的影响

研究了高温合金电子束焊接接头区的疲劳裂纹扩展行为,深入分析了接头区力学失配对疲劳裂纹扩展方向及疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明,由于力学不均匀性的影响,电子束焊接接头的疲劳裂纹扩展具有不稳定性,位于高匹配焊接区的疲劳裂纹偏离原裂纹扩展方向,跨越焊接区与母材,呈复合型扩展;焊接区疲劳裂纹的集团使得裂纹尖端有效应力强度因子减小,因而焊缝区裂尖局部有效裂纹扩展驱动力下降,导致接头的疲劳裂纹扩展速率下     

应力集中对A7N01铝合金焊接接头疲劳性能的影响

采用脉冲MIG焊的方式制备了A7N01铝合金焊接接头,接头类型分别为对接、十字接、搭接等三种型式。采用A NSYS有限元仿真模拟不同类型接头的应力集中系数。研究不同类型接头疲劳S-N曲线,并分析断口微观形貌。结果表明:对接、十字接、搭接三种接头具有不同的应力集中系数,搭接接头具有最高的应力集中系数,十字接头次之,对接接头最低。随着应力集中系数的增大,三种接头的疲劳极限降低,并且在同样的加载应力下,疲劳循环周次也随着应力集中系数的增大而降低,但接头的微观断裂机理基本一致,都是在焊趾处为疲劳裂纹起源。证明应力集中不会影响A7N01铝合金焊接接头的断裂机理,由于高的应力存在,疲劳极限显著降低,因此在进行接头设计时,要考虑应力集中的影响。     

含横向裂纹的力学不均匀焊接接头的J积分研究

利用MARC有限元程序提供的Delorenzi虚拟裂纹扩方法计算了平面应力条件下不同强度匹配的含横向裂纹的焊接接头模型在不同载荷下的广义J积分并对其进行了修正。通过对焊缝与母材的强度差别及积分路径中包含的焊缝与母材界面长度的修正,得到了适用于含横向裂纹的力学不均匀焊接接头的修正J积分。     

基于有限元的搭接接头应力集中系数分析

针对双侧焊接的搭接接头进行有限元建模,计算不同搭接长度、焊缝宽度和焊趾过渡圆弧半径下焊根和焊趾处的应力集中系数,回归分析建立应力集中系数与各几何参数的关系方程.结果表明,搭接长度对应力集中系数的影响最显著,随着搭接长度增大,焊根和焊趾处应力集中系数都增大;随着焊缝宽度增大,焊根应力集中系数降低,焊趾应力集中系数升高;焊趾过渡半径较大时,随着焊趾过渡半径增大,焊根应力集中系数小幅增大,焊趾应力集中系数基本不变;应力集中系数关系方程与有限元计算结果吻合较好,焊根和焊趾应力集中系数的相对误差在5％和2％以内.     

焊接气孔缺陷对A7N01铝合金焊接接头腐蚀疲劳性能的影响

在不同环境湿度条件下制备了不同焊缝气孔率的A7N01铝合金焊接接头,并通过条件腐蚀疲劳强度和断口微观形貌研究气孔缺陷对焊接接头腐蚀疲劳性能的影响。结果表明,当焊接环境的湿度由常湿增至70%时,焊缝的平均气孔率由0.07%增大为0.16%,接头的条件腐蚀疲劳强度由110 MPa降为100 MPa,焊接气孔缺陷对A7N01铝合金焊接接头的腐蚀疲劳性能有明显影响。焊缝中的气孔会造成严重的缺口效应,引起应力集中,导致裂纹在气孔处优先萌生,并在应力和腐蚀介质的共同作用下形成沿晶与脆性疲劳条带的混合断裂形貌。