焊接工艺参数对焊接接头强度的影响研究

应用有限元分析方法,针对平板对接接头横向拉伸试验,打底焊道为高强匹配、填充焊道为低强匹配焊接接头在外载荷作用下的接头强度进行数值模拟和试验研究,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析.结果表明,数值模拟结果和试验结果基本吻合,表明了数值模型的有效性.在此基础之上,对平板对接接头试样进行三维有限元分析和正交试验,分析打底焊道尺寸、坡口角度、对接间隙大小对焊接接头抗拉强度的影响.结果表明:打底焊道厚度对接头抗拉强度的影响最大,这为此类焊接结构焊接工艺的制定提供了可靠的依据.     

Q345 T形焊接接头焊脚尺寸对强度的影响分析

T形焊接接头在工程中应用广泛,焊脚尺寸直接影响着焊接件的质量.为了探索焊脚尺寸对焊接件强度的影响,分别对取样位置不同、尺寸不同的Q345 T形焊接接头试样进行拉伸试验,得到T形焊接接头的力学性能数据并对其分析比较.按照等强度理论,计算出T形焊接接头在不同受力情况下的最优焊脚尺寸,将理论计算值与试验数值对比分析.结果表明,理论值与试测值基本吻合.     

回填式FSSW工艺参数对接头强度的影响

以接头形式2.5 mm+4.0 mm的5083铝合金为对象,研究采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)时下扎深度、旋转速度、焊接时间三个主要工艺参数对接头剪切拉力、交叉拉力及其断裂方式的影响规律。结果表明,当下扎深度2.8 mm、旋转速度2 000 r/min、焊接时间7.5 s时,剪切拉力达到最大值14.62 k N,交叉拉力达到最大值5.49 k N。     

基于Inventor的角焊缝几何参数对结构强度影响分析

根据Inventor对焊接构件有限元计算结果,研究焊接件结构强度随焊缝不同几何参数变化的关系。研究表明:焊脚长度越大,Mises等效应力和接触应力越小,但焊脚长度超出板厚后,结构应力变化不再明显;焊缝截面面积相等,焊缝坡度呈18.4°时,Mises等效应力最小,能够很好满足结构疲劳强度,坡度呈60°时Mises等效应力最大,而接触应力在坡度呈65°时最小;由于焊脚长度不同,相同焊喉高度的焊缝,结构应力并不相等。研究结果为合理选择焊缝几何参数,提高结构强度提供理论依据。     

半圆形拉深筋尺寸参数对其阻力的影响

通过数值模拟和实验相结合的方法 ,研究了半圆形拉深筋的高度、圆角半径等参数对拉深筋阻力的影响 ,分析了不同尺寸参数下拉深筋阻力的构成特点。研究表明 ,拉深筋高度和拉深筋圆角半径对阻力均有显著的影响。其中拉深筋高度与阻力之间存在较好的线性关系 ,是控制拉深筋阻力的首选参数。拉深筋的高度变化主要影响拉深筋的摩擦阻力 ,而圆角半径主要影响局部圆角的变形阻力。最后在实验和分析的基础上 ,给出了半圆形拉深筋的设计调整原则     

角接接头焊缝的设计及强度影响因素

对挖掘机动臂底板与侧板处焊缝开裂的现象进行了有限元分析,得出与实际位置相符的最大第1主应力;通过有限元分析计算,对角接接头焊透和未焊透进行了分析,得出焊透的角接接头在强度以及焊接变形方面都要优于未焊透的角接接头的结论,为设计提供了理论依据,并在实际应用中得到了验证.     

热影响区几何尺寸对铝合金焊接接头变形及强度影响规律

用有限元软件ABAQUS对平板对接铝合金焊接接头进行拉伸模拟,研究了HAZ几何尺寸对焊接接头变形及强度影响规律.结果表明,随着HAZ长度的增加,铝合金焊接接头的屈服强度和抗拉强度均逐渐降低,应力三轴度在母材与HAZ交界处和焊缝与HAZ交界处存在突变,应力三轴度最大值的位置从母材与HAZ交界处转变为焊缝与HAZ的交界处;随着接头厚度的增加,屈服强度和抗拉强度基本上是逐渐增大的,接头中的应力三轴度取决于试样的厚度、焊缝区尺寸及HAZ尺寸;随着接头宽度及标距长度的增加,屈服强度、抗拉强度和焊缝及HAZ范围内的应力三轴度基本上是逐渐增大的.当试样标距长度增加到某一值时,这三个参数将不再发生变化,为一恒值.     

角焊缝强度计算与焊脚尺寸分析

通过对T形接头角焊缝在不同工况下进行焊缝强度计算公式的推导,在等强度理论条件下分析焊脚尺寸与母材板厚的比例关系。结果表明:焊缝在承受拉应力或切应力时,焊脚长度为母材板厚的0.71倍时焊缝与母材承受的应力相等;在承受弯曲应力时,焊脚长度为母材厚板的0.33倍时焊缝与母材承受的应力相等,这为实际工程应用中合理选择焊脚尺寸和判定结构强度薄弱部位提供理论依据。     

螺柱焊工艺参数对接头性能的影响分析

针对螺柱焊工艺参数中的焊接电流、焊接时间、螺柱提升高度、螺柱伸出长度对接头抗剪性能的影响进行了分析,并探讨了合理参数下,焊接接头的合金元素分布、晶粒度及接头组织硬度的变化规律。结果表明,当工艺参数中的焊接电流为1100 A、焊接时间为180 ms、提升高度为2 mm、伸出长度为3 mm时,接头组织合金元素过渡均匀;焊缝组织晶粒细小,晶粒度等级较高;焊缝区硬度较低,熔合区硬度较高,但均高于螺柱母材。     

相变扩散连接工艺参数对钛与不锈钢接头强度的影响

分析了钛与不锈钢相变扩散连接的工艺参数 ,利用万能拉伸试验机测试了接头拉伸强度 ,利用扫描电镜 (SEM )及X射线衍射 (XRD)分析了接头断口形貌及组成相。结果表明 :当连接压力为 13MPa、上限温度为1183～ 12 0 3K、下限温度为 10 73～ 10 93K、加热速度为 30～ 5 0K/s、冷却速度为 15～ 2 0K/s、循环次数为 15～2 0次时 ,钛与不锈钢相变扩散连接接头界面无反应相生成 ,拉伸强度为 380MPa以上 ,实现了钛与不锈钢的高效高强度连接。     

飞机转动接头失效分析

对飞机进行检查时,发现与方向舵液压机构相连接的导管断裂,转动接头卡死不能转动。用化学分析、金相检验、扫描电镜观察及能谱分析等方法对转动接头卡死及导管断裂原因进行了分析。结果表明,接管套与弯管嘴处于偏心状态,导致相互旋转受到制约,发生碾压磨损,造成过载压痕损伤,碾磨达到一定程度导致转动接头卡死;导管断裂主要是由于导管变形鼓包处强度减弱,工作过程中在位于螺帽衬套根部的导管处形成应力集中产生疲劳裂纹,当疲劳裂纹扩展到一定程度时,转动接头受到制约,造成导管被强行弯曲而引起断裂。     

磨粒尺寸对磨料破碎强度的影响

磨料的破碎强度和破碎特性决定着磨削过程中砂轮的破碎磨损。在磨削加工过程中,为了适应各种加工条件,往往需要改变砂轮的磨料粒度。前人的研究结果表明:磨粉破碎强度存在明显的尺寸效应。但对磨料破碎强度为什么会受到磨料尺寸影响、其影响程度如何尚未能进一步地探讨。因而,更加深入地研究磨粒尺寸对磨料破碎强度的影响有着重要的意义。     

SLS成型参数对PA2200拉伸试样强度和尺寸精度的影响

选择性激光烧结(SLS)成形工艺参数对成形件力学性能和尺寸精度有很大影响,不同的成形材料需要不同的工艺参数组合;然而,对于PA材料尚缺成形参数标准.为了解决这个问题,选用PA2200粉末材料,研究了激光功率和扫描速率对成形件拉伸强度和尺寸的影响.结果 表明,以拉伸强度和尺寸精度为参考指标,结合理论分析与实验验证,最优参...     

模角对空拔管几何尺寸的影响

试验研究表明:用适当加宽定径带的大锥角普式外模空拔钢管能显著减小钢管壁厚不均,可变增壁为减壁,当空拔总减径量较大时,可减少拔制道次。     

不同尺寸隧道缺陷对FWS接头力学性能的影响

对6005A-T6中空铝型材进行工艺试验制备隧道缺陷,进行金相、硬度、拉伸试验,拉伸后扫描断口,研究不同尺寸缺陷对6005A-T6中空铝型材力学性能及微观组织的影响.试验结果表明:接头抗拉强度与板厚方向隧道尺寸呈负相关,SEM扫描结果显示拉伸断口中心及边缘存在大量等轴韧窝,均为韧性断裂;隧道缺陷均位于前进侧焊核靠下部分...     

不同尺寸隧道缺陷对FSW接头力学性能的影响

对6005A-T6中空铝型材进行工艺试验制备隧道缺陷,进行金相、硬度、拉伸试验,拉伸后扫描断口,研究不同尺寸缺陷对6005A-T6中空铝型材力学性能及微观组织的影响.试验结果表明:接头抗拉强度与板厚方向隧道尺寸呈负相关,SEM扫描结果显示拉伸断口中心及边缘存在大量等轴韧窝,均为韧性断裂;隧道缺陷均位于前进侧焊核靠下部分,焊核区及隧道附近受到强烈的机械搅拌作用,发生了动态再结晶过程,均为细小的等轴晶.热影响区组织与母材相差不大,两个区域均在型材轧制方向晶粒被拉长;在前进侧及后退侧均存在软化区,后退侧由于热-机作用硬度值最低为63.6 HV,前进侧硬度最小值为84 HV.     

下板强度对压印接头力学性能的影响

通过接头剥离和拉伸-剪切试验研究了铝锂合金(1420)和钛合金(TA1)同种异种压印T型和单搭接头的力学性能。由试验结果比较可知,低强度下板压印接头的承载能力较高,低强度下板在两种接头的能量吸收值均高于高强度下板。     

焊接工艺参数对珠光体耐热钢接头韧性影响的分析

根据对15CrMoR珠光体耐热钢的焊接性能试验中发生的接头冲击韧性值下降,且大大低于标准规定的最低值现象,从理论上对所用的焊接材料和所选的焊接工艺及其措施进行分析,查找原因。经反复试验,结果认为,影响珠光体耐热钢焊接接头冲击韧性的主要因素是焊接工艺不当。为此,我们对工艺参数进行了调整,重新进行试验,获得了满意的结果。     

板材几何尺寸对激光弯曲成形角的影响

为了研究板材几何尺寸对弯曲角的影响,采用有限元法对不同尺寸规格的DP980双相高强钢板的激光弯曲成形过程进行模拟分析,分别讨论了板材的长度、宽度和厚度变化对成形过程中的温度峰值和最终弯曲角的影响。结果表明,DP980钢板的激光弯曲成形角随着板材长度或宽度的增加而增大,随着厚度的增加而减小。当长度和宽度分别从50 mm增加至200 mm时,板材的弯曲角增量分别为6. 8%和16. 4%;当厚度从1. 0 mm增加至2. 2 mm时,弯曲角减小量为60. 3%。同时,利用最小二乘法计算出了板材的长度、宽度和厚度与激光弯曲角之间的数学关系模型。     

不同错边尺寸对铝合金BT-FSW接头力学性能的影响

采用双轴肩搅拌摩擦焊方法对6005A-T6铝合金型材进行焊接,通过调整工件装配时的错边量来制备不同尺寸的错边接头,并对接头进行拉伸、弯曲、硬度、疲劳和断口扫描试验等,对6005A-T6铝合金焊接接头的力学性能进行了研究。试验结果表明：错边量对铝合金接头的拉伸性能有影响,随着错边量的增大,接头抗拉强度降低,而错边量对接头的弯曲性能和接头硬度影响不大;试件错边量对5 mm厚6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头疲劳性能影响很大,前进侧或后退侧随着错边量的增大,疲劳极限值都会降低,疲劳性能下降。