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X80高钢级管道焊接残余应力测试研究 被引量:1
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作者 古松 蒋广 +3 位作者 顾颖 陈祥斌 孔超 张豫 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期127-133,共7页
目的获得X80高钢级管道环焊缝焊接残余应力大小与分布模式。方法首先采用盲孔法对X80高钢级管道的环焊缝焊接残余应力进行了测试,然后将测试结果与X80管道焊接残余应力的相关文献试验数据以及国家标准《在用含缺陷压力容器安全评定》GB/... 目的获得X80高钢级管道环焊缝焊接残余应力大小与分布模式。方法首先采用盲孔法对X80高钢级管道的环焊缝焊接残余应力进行了测试,然后将测试结果与X80管道焊接残余应力的相关文献试验数据以及国家标准《在用含缺陷压力容器安全评定》GB/T 19624—2019所规定的内容进行了对比分析,最后根据测试数据提出了X80高钢级管道环焊缝焊接残余应力σ_(R)与距焊缝中心距离x之间的函数关系式,进一步得到了X80管道环焊缝沿环向与轴向的焊接残余应力计算公式。结果X80管道环焊缝沿环向区域存在较大的残余拉应力,焊接残余应力在焊趾区域达到峰值,表现为随着距焊缝中心距离的增加,环向残余应力由拉应力小幅度增加达到峰值567 MPa后迅速转变为压应力,随后缓慢转变为拉应力并趋近于0。随着距焊缝中心距离的增加,轴向残余应力由压应力迅速转变为拉应力,其中压应力峰值为92 MPa,发生在焊缝熔合线位置,拉应力峰值为188 MPa,出现在远离熔合线16 mm位置。结论根据试验结果提出了适用于X80管道环焊缝沿环向与轴向的焊接残余应力分布模式,为含缺陷X80管道的安全评定及修复提供理论参考。 展开更多
关键词 X80管道 焊接残余应力 盲孔法 环焊缝 试验研究
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道间温度与焊后热处理冷却速率对P91钢焊缝金属冲击韧性与耐腐蚀性能的影响
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作者 徐晓龙 李文清 +3 位作者 刘梓申 杨飞 毛兴贵 蒋勇 《机械工程材料》 北大核心 2025年第3期41-48,共8页
在不同道间温度(250,300℃)下对P91钢进行8层16道埋弧焊,并对焊缝金属进行760℃×2 h焊后热处理,冷却速率分别为55℃·h^(−1)和约20℃·h^(−1)(随炉冷却),研究了道间温度与焊后热处理冷却速率对焊缝金属冲击韧性和耐腐蚀性... 在不同道间温度(250,300℃)下对P91钢进行8层16道埋弧焊,并对焊缝金属进行760℃×2 h焊后热处理,冷却速率分别为55℃·h^(−1)和约20℃·h^(−1)(随炉冷却),研究了道间温度与焊后热处理冷却速率对焊缝金属冲击韧性和耐腐蚀性能的影响。结果表明:当道间温度为250℃时,随着焊后热处理冷却速率由约20℃·h^(−1)提高到55℃·h^(−1),焊缝金属晶界处碳化物含量及其聚集程度降低,冲击吸收能量明显提高(幅度约68%),波动程度明显降低,自腐蚀电位提高,自腐蚀电流密度降低;当焊后热处理冷却速率约为20℃·h^(−1)时,随着道间温度由250℃升高到300℃,碳化物含量及其聚集程度降低,冲击吸收能量略微提高,波动程度略微降低,自腐蚀电位提高,自腐蚀电流密度降低。在试验参数范围内,P91钢埋弧焊的道间温度和焊后热处理冷却速率应分别控制在250℃和55℃·h^(−1),此时焊缝金属的冲击吸收能量最大,其波动程度最小,自腐蚀电位最大,自腐蚀电流密度最小,冲击韧性和耐腐蚀性能最优。 展开更多
关键词 P91耐热钢 埋弧焊 焊后热处理 冲击韧性 碳化物 耐腐蚀性能
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基于主曲线法的X80管道环焊缝韧脆转变行为及确定方法
3
作者 龚宝明 赵辰妍 +3 位作者 赵海微 赵子峰 戴联双 邓彩艳 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期9-14,22,共7页
文中采用主曲线方法对X80高强管线钢环焊缝在韧脆转变区的断裂韧性分布规律进行了系统研究.根据美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials,ASTM)标准ASTM E1921-97《过渡区铁素体钢参考温度T_(0)测定的标准试验方法... 文中采用主曲线方法对X80高强管线钢环焊缝在韧脆转变区的断裂韧性分布规律进行了系统研究.根据美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials,ASTM)标准ASTM E1921-97《过渡区铁素体钢参考温度T_(0)测定的标准试验方法》,开展不同温度条件下的断裂韧性测试,并通过多温度法计算了参考温度T_(0)及不同失效概率下的断裂韧性预测曲线.此外,结合经验公式将夏比冲击能量转化为对应温度下的断裂韧性,与直接通过断裂韧性试验获得的结果进行了对比分析.为验证方法的有效性,收集了实际管道建设中的198组断裂韧性试验数据,通过单温度法确定了T_(0).结果表明,单温度法确定的T_(0)值与试验结果具有良好的一致性.充分证明了主曲线方法在描述X80管道环焊缝韧脆转变行为中的有效性和适用性,为高强管线钢断裂韧性评估提供了理论依据,同时为工程实践中管道完整性评价提供了可靠的方法支持. 展开更多
关键词 断裂韧性 韧脆转变 主曲线法 参考温度
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埋弧焊热输入对Q355B厚板焊接接头组织及性能的影响
4
作者 孙艳芬 朱天一 田松亚 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期122-129,共8页
目的确定Q355B厚板埋弧焊的最佳热输入参数,分析热输入对其焊接接头组织和性能的影响规律。方法选取32 mm厚Q355B钢板,选用H10Mn2焊丝和SJ101焊剂,匹配27.43、30.17、34.97、39.00 kJ/cm 4种热输入进行焊接。采用光学显微镜、洛氏显微... 目的确定Q355B厚板埋弧焊的最佳热输入参数,分析热输入对其焊接接头组织和性能的影响规律。方法选取32 mm厚Q355B钢板,选用H10Mn2焊丝和SJ101焊剂,匹配27.43、30.17、34.97、39.00 kJ/cm 4种热输入进行焊接。采用光学显微镜、洛氏显微硬度计、液压万能试验机和摆锤冲击试验机分别对接头组织、硬度、拉伸性能和冲击性能进行测试。结果当热输入为27.43 kJ/cm时,焊缝和粗晶区组织以铁素体为主,存在少量的珠光体和贝氏体,接头硬度为83HRB~90.5HRB,抗拉强度为524.5 MPa,冲击功为112.7 J和121.3 J;当热输入增加到30.17 kJ/cm时,焊缝组织基本无变化,粗晶区铁素体和珠光体增多,粒状贝氏体减少,接头硬度为82.7HRB~88.7HRB,抗拉强度为518 MPa,冲击功为121 J和132 J;继续增加热输入到34.97 kJ/cm,焊缝和粗晶区块状铁素体增多,粒状贝氏体和珠光体减少,晶粒变粗大且出现魏氏组织,接头硬度为83.5HRB~88.1HRB,抗拉强度为522 MPa,冲击功为106.7 J和118 J;当热输入达到39 kJ/cm时,焊缝以块状铁素体为主,同时存在少量的先共析铁素体和珠光体,与34.97 kJ时相比,粗晶区组织基本无变化,接头硬度为83.1HRB~85.8HRB,抗拉强度为516 MPa,冲击功为92.3 J和91.7 J。结论随热输入的增加,焊缝和热影响区组织变粗大,热影响区会出现魏氏组织;同时焊接接头的强度和硬度呈下降趋势,冲击性能呈先增大后减小的趋势;当热输入为30.17 kJ/cm时,焊接接头的组织和综合力学性能最好。 展开更多
关键词 Q355B厚板 埋弧焊工艺 低中高热输入 焊缝和热影响区组织 焊接接头力学性能
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随焊旋转冲击抑制6061-T6铝合金接头热影响区软化行为
5
作者 张勇 李树 +3 位作者 卢杰 唐家成 尚滨 荆旭 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期104-111,共8页
针对6061-T6铝合金热影响区在焊接过程中,因局部加热峰值温度过高所导致的过时效软化问题,提出一种在焊接过程中采用随焊旋转冲击方法,对焊接接头过时效软化区进行加载而抑制焊接接头软化的新思路.对随焊旋转冲击工艺作用下的接头热影响... 针对6061-T6铝合金热影响区在焊接过程中,因局部加热峰值温度过高所导致的过时效软化问题,提出一种在焊接过程中采用随焊旋转冲击方法,对焊接接头过时效软化区进行加载而抑制焊接接头软化的新思路.对随焊旋转冲击工艺作用下的接头热影响区,进行显微组织和硬度测试.结果表明,在随焊旋转冲击作用下,接头热影响区硬度明显提高,软化区内析出相尺寸减小且数量增加,软化程度得到抑制,采用Material Studio软件分析理想条件下6061铝合金主要的时效析出相相变与应力之间的关系,β″相和β相在压力下的稳定性较好,β′相对压力更加敏感,在一定压力范围内发生了晶格常数畸变;随着作用力的增大,时效析出序列发生了改变.创新点:(1)采用随焊旋转冲击抑制6061-T6铝合金焊接热影响区的过时效软化.(2)随焊旋转冲击的力学作用促进了半共格相β′的析出,强化了软化区域处的强度. 展开更多
关键词 6061铝合金 随焊旋转冲击 焊接热影响区 组织与性能 第一性原理
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1Cr11Ni2W2MoV氩弧焊接头裂纹扩展行为及寿命预测研究
6
作者 刘小刚 朱品舟 +3 位作者 吕浩 余嘉伟 汪全中 艾兴 《航空制造技术》 北大核心 2025年第11期44-52,共9页
针对焊接缺陷影响的焊接接头疲劳失效问题,以某发动机燃烧室机匣1Cr11Ni2W2MoV氩弧焊接头为研究对象,通过开展焊接接头疲劳与裂纹扩展性能测试,建立了描述焊接接头裂纹扩展全过程的NASGRO方程。在此基础上进一步考虑短裂纹扩展中门槛值... 针对焊接缺陷影响的焊接接头疲劳失效问题,以某发动机燃烧室机匣1Cr11Ni2W2MoV氩弧焊接头为研究对象,通过开展焊接接头疲劳与裂纹扩展性能测试,建立了描述焊接接头裂纹扩展全过程的NASGRO方程。在此基础上进一步考虑短裂纹扩展中门槛值和闭合参数的变化,建立了修正的NASGRO模型。采用修正模型,将初始焊接缺陷等效为规则裂纹,以裂纹扩展的方法计算了焊接接头在不同应力水平下的疲劳寿命。与试验结果的对比分析表明,模型预测结果均在两倍分散带以内。文中所发展的裂纹扩展寿命预测方法对考虑缺陷影响的焊接接头疲劳寿命研究具有一定指导意义。 展开更多
关键词 焊接接头 焊接缺陷 短裂纹扩展 NASGRO方程 疲劳寿命
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承载角焊缝疲劳失效模式的影响因素分析
7
作者 谢素明 吴赢超 +1 位作者 程亚军 聂春戈 《大连交通大学学报》 2025年第4期57-63,共7页
为了研究承受拉伸和弯曲载荷角焊缝焊趾疲劳失效条件,利用解析法和结构应力法分析影响承载角焊缝焊喉、焊趾截面结构应力的因素。首先,基于结构应力推导角焊缝有、无熔深情况下任意焊喉截面的法向结构应力、切向结构应力及等效结构应力... 为了研究承受拉伸和弯曲载荷角焊缝焊趾疲劳失效条件,利用解析法和结构应力法分析影响承载角焊缝焊喉、焊趾截面结构应力的因素。首先,基于结构应力推导角焊缝有、无熔深情况下任意焊喉截面的法向结构应力、切向结构应力及等效结构应力解析表达式,通过对等效结构应力求极值获得焊喉失效角度,该角度随着熔深增大而增大。其次,计算承受脉动循环拉伸载荷的十字形接头角焊缝焊喉和焊趾截面的结构应力。结果表明,焊喉截面比焊趾截面的结构应力更大,焊缝焊喉失效的疲劳寿命次数为1.21×10^(5),与试验结果相吻合。十字形接头角焊缝失效分析发现,无熔透时焊喉失效、全熔透时焊趾失效且不受焊脚尺寸影响;焊脚尺寸不变时,p/t<0.36时发生焊喉失效,p/t>0.36时发生焊趾失效。最后,对承受弯曲载荷的单面角焊缝进行失效分析,发现焊角尺寸不变时,p/t<0.17时发生焊喉失效,p/t>0.17时发生焊趾失效。 展开更多
关键词 角焊缝 结构应力 疲劳失效模式 熔深
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双相钢焊接试板断裂试验和分析研究
8
作者 丁菊 李小科 《化工装备技术》 2025年第2期52-55,共4页
铁素体-奥氏体不锈钢由铁素体和奥氏体组成,具有优良的力学性能、耐高温和耐腐蚀性能,广泛应用于石化和海洋等工程领域。但在实际使用过程中,热处理工艺不当,可能导致该材质脆性增强。针对某粗二氯乙烷(EDC)反应塔制造过程中双相钢焊接... 铁素体-奥氏体不锈钢由铁素体和奥氏体组成,具有优良的力学性能、耐高温和耐腐蚀性能,广泛应用于石化和海洋等工程领域。但在实际使用过程中,热处理工艺不当,可能导致该材质脆性增强。针对某粗二氯乙烷(EDC)反应塔制造过程中双相钢焊接试板断裂实例,通过化学成分分析、力学性能测试、断口形貌和微观组织观察等方式,探究了焊接试板的断裂机理。 展开更多
关键词 双相钢 断口分析 热处理
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机械载荷和温度循环条件下的BGA焊点可靠性有限元模拟 被引量:1
9
作者 冷文龙 陈绪兵 +2 位作者 张聪 方杰 叶冬 《焊接学报》 北大核心 2025年第10期87-94,共8页
面对球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点在散热器机械载荷和温度循环载荷共同作用下可靠性较低,散热器机械载荷对焊点可靠性影响机制不明确的问题,文中采用有限元方法研究了BGA在封装芯片温度循环和螺栓预紧力共同载荷下的应力应变.利用... 面对球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点在散热器机械载荷和温度循环载荷共同作用下可靠性较低,散热器机械载荷对焊点可靠性影响机制不明确的问题,文中采用有限元方法研究了BGA在封装芯片温度循环和螺栓预紧力共同载荷下的应力应变.利用Darveaux疲劳寿命预测模型计算了危险焊球的疲劳寿命.此外,通过正交试验设计,以疲劳寿命为指标进行了极差分析,以分析散热器应用对焊点疲劳寿命的影响.结果表明,在温度循环与机械载荷共同作用下,最大Von Mises应力和累计等效塑性应变出现在焊点阵列最外圈的角焊点处,且集中于焊球顶面与侧面的交界处.通过正交试验分析发现,在螺栓预紧力、螺栓位置和基板厚度这3种因素中,螺栓位置对焊点在疲劳寿命的影响最为显著,基板厚度的影响相对较小.在模拟结果表明,当螺栓预紧力为35N,螺栓位置为70 mm,基板厚度为1.6 mm时,焊点表现出最长的疲劳寿命和最佳的可靠性. 展开更多
关键词 球栅阵列 有限元模拟 焊点可靠性 机械载荷 温度循环
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2A12铝合金Ar-He混合保护气VPPA焊接接头组织与力学性能 被引量:1
10
作者 范佳兴 韩永全 +1 位作者 张利国 孙振邦 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期112-120,共9页
研究二元混合保护气变极性等离子弧(variable polarity plasma arc,VPPA)焊接技术,获得厚度为12 mm 2A12铝合金接头.焊后通过金相显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,E... 研究二元混合保护气变极性等离子弧(variable polarity plasma arc,VPPA)焊接技术,获得厚度为12 mm 2A12铝合金接头.焊后通过金相显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)、万能液压试验机等,分析焊接接头的焊缝成形、微观组织、界面元素分布和力学性能.相比氩弧,氩氦混合电弧有效截面积更小,使其具有更高的能量和更为集中的阳极功率密度.焊接接头各区域的焊接热循环有所不同,而热量影响组织特征,进而影响力学性能.结果表明,相比一元保护气焊接接头,焊缝区微观组织多出现麦穗状树枝晶,更加细小且致密,母材到焊缝中心区EDS分析显示,热影响区的Mg元素增多,焊缝中心区的Cu元素增多;接头平均抗拉强度为317 MPa,达到母材强度的75.8%,屈服强度相比母材降低65 MPa;断口呈现典型的韧窝断裂;同时接头显微硬度呈现“W”形分布,最低值为95.5 HV.混合保护气VPPA焊接技术具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 混合保护气 焊接接头 微观组织 力学性能
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7Ni钢GTAW焊接接头组织与性能研究
11
作者 张卫斌 邹妮康 +6 位作者 杨凯 刘江 郭佳伟 席连云 赵瑞辉 徐晶晶 石凤健 《压力容器》 北大核心 2025年第3期11-19,共9页
针对7Ni钢工程应用关键的焊接问题,采用钨极氩弧焊(GTAW)方法,选择Ф2.4 mm的ERNiCrMo-4焊丝和平焊位置对厚度10 mm的7Ni钢板进行焊接,通过光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的组织进行观察,并通过拉伸、冲击、弯曲、硬度等试验,对焊接接... 针对7Ni钢工程应用关键的焊接问题,采用钨极氩弧焊(GTAW)方法,选择Ф2.4 mm的ERNiCrMo-4焊丝和平焊位置对厚度10 mm的7Ni钢板进行焊接,通过光学显微镜和扫描电镜对焊接接头的组织进行观察,并通过拉伸、冲击、弯曲、硬度等试验,对焊接接头的性能进行评价。结果表明,7Ni钢GTAW焊接接头熔合良好,宏观和无损检测没有发现裂纹、气孔等焊接缺陷;焊缝组织主要为柱状和树枝晶状奥氏体及析出相,硬度最低;热影响区的组织主要为板条状马氏体,硬度最高;焊接接头抗拉强度达到794 MPa,焊缝区和热影响区平均冲击吸收能量分别为102.3 J和118.7 J,侧膨胀量分别为1.23 mm和1.31 mm,冲击性能良好,试样侧弯性能合格,表明GTAW是一种适于7Ni钢焊接的方法。研究可为7Ni钢焊接工艺的制定提供参考。 展开更多
关键词 LNG储罐 7Ni钢 钨极氩弧焊 显微组织 力学性能
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回火温度对12Cr12Mo钢电子束焊接接头微观组织及性能的影响
12
作者 于继洋 魏明炜 +5 位作者 王善林 柯黎明 陈玉华 涂文斌 徐睦忠 余沛垌 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第1期225-234,共10页
12Cr12Mo马氏体不锈钢被广泛应用于燃气轮机叶片的制造,但其电子束焊接接头易出现组织和性能不均匀性问题。为此,研究了回火温度对12Cr12Mo马氏体不锈钢电子束焊接接头微观组织及力学性能的影响。结果表明:经高温回火热处理,焊缝中的脆... 12Cr12Mo马氏体不锈钢被广泛应用于燃气轮机叶片的制造,但其电子束焊接接头易出现组织和性能不均匀性问题。为此,研究了回火温度对12Cr12Mo马氏体不锈钢电子束焊接接头微观组织及力学性能的影响。结果表明:经高温回火热处理,焊缝中的脆硬马氏体转变为回火索氏体。随着回火温度从650℃升高到720℃,焊缝区大角度晶界含量呈先上升后下降趋势,回火温度为690℃时回火索氏体亚板条平均尺寸最小,为0.26μm。与未回火相比,690℃回火后焊缝与母材的抗拉强度差从563 MPa缩小到58.2 MPa,显微硬度差从148 HV0.2下降到22 HV0.2,接头抗拉强度达到了845.5 MPa。当回火温度高于690℃时,回火索氏体中的亚板条结构长大,碳化物发生粗化,导致接头的拉伸强度及显微硬度均呈下降趋势。 展开更多
关键词 12Cr12Mo钢 电子束焊 回火温度 显微组织 力学性能
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端子表面粗糙度对超声波焊接铜线/紫铜端子接头拉伸性能的影响
13
作者 王兴祎 李胜利 +4 位作者 赵伦 梁召峰 艾新港 苏健雄 李莉娅 《机械工程材料》 北大核心 2025年第9期10-15,23,共7页
利用砂纸打磨T2紫铜端子表面以获得不同的表面粗糙度(1.80,1.15,0.62,0.36,0.14μm),采用超声波焊接方法对EVR25 mm2铜线和紫铜端子进行焊接,研究了端子表面粗糙度对接头成形质量和拉伸性能的影响。结果表明:随着端子表面粗糙度由1.80μ... 利用砂纸打磨T2紫铜端子表面以获得不同的表面粗糙度(1.80,1.15,0.62,0.36,0.14μm),采用超声波焊接方法对EVR25 mm2铜线和紫铜端子进行焊接,研究了端子表面粗糙度对接头成形质量和拉伸性能的影响。结果表明:随着端子表面粗糙度由1.80μm降低至0.14μm,接头的孔隙率由11.76%降低至8.15%,铜丝之间以及铜线/端子界面处的孔隙减少,界面结合更加紧密,结合形式由点连接与线连接转变为线连接与面连接,接头的成形质量提高;随着端子表面粗糙度降低,拉伸过程中接头的平均峰值载荷升高,铜线在端子上的粘连程度增强,接头的失效形式由以界面拉脱为主向以铜线大量粘连为主转变。 展开更多
关键词 铜线 超声波焊接 端子 表面粗糙度 成形质量 拉伸性能
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6082-T6铝合金焊接接头力学性能及断裂失效预测
14
作者 吕胜 陈踊 +4 位作者 向瀚林 徐从昌 詹腾 胡鹏 李落星 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期221-234,共14页
以车身结构常用6082-T6铝合金为研究对象,开展了铝合金T型焊接接头的力学性能及断裂失效行为研究。由于焊接接头微区尺寸小、取样困难,设计了一种等效替代试验,成功获取了焊接接头各微区材料。焊接接头根据力学性能可以分为焊缝区、淬... 以车身结构常用6082-T6铝合金为研究对象,开展了铝合金T型焊接接头的力学性能及断裂失效行为研究。由于焊接接头微区尺寸小、取样困难,设计了一种等效替代试验,成功获取了焊接接头各微区材料。焊接接头根据力学性能可以分为焊缝区、淬火区、严重过时效区、过时效区和母材区。焊缝区抗拉强度为162.02 MPa,仅为母材的46.66%。各微区材料应变硬化特性均有不同,焊缝区硬化指数最高(n=0.20),严重过时效区硬化指数最低(n=0.01)。采用Swift修正本构方程和GISSMO损伤模型对各微区材料力学特性和失效参数进行表征。采用工艺仿真与有限元相结合的方式,构建了T型接头精细化仿真模型,实现了接头力学性能和断裂失效的高精度预测,峰值载荷和断裂位移误差控制在3%以内。 展开更多
关键词 T型接头 等效替代 GISSMO损伤模型 失效行为预测
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Q550E高强钢及焊接接头的疲劳裂纹扩展研究 被引量:2
15
作者 马亚飞 程尔祥 +2 位作者 吴显顺 何羽 王磊 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期142-151,共10页
焊接构造是钢桥的薄弱部位,在反复车辆荷载作用下,疲劳损伤正逐步成为影响桥梁服役安全的关键问题之一。以Q550E高强钢为研究对象,开展母材和对接焊缝接头的静力拉伸和疲劳裂纹扩展试验,建立母材及焊接连接件的疲劳裂纹增长模型,揭示了... 焊接构造是钢桥的薄弱部位,在反复车辆荷载作用下,疲劳损伤正逐步成为影响桥梁服役安全的关键问题之一。以Q550E高强钢为研究对象,开展母材和对接焊缝接头的静力拉伸和疲劳裂纹扩展试验,建立母材及焊接连接件的疲劳裂纹增长模型,揭示了应力比对高强钢焊接节点疲劳裂纹扩展速率的影响规律;开展基于FRANC3D和ABAQUS的联合仿真模拟分析,通过敏感性分析明确关键影响参数。结果表明:随着应力比的增大,疲劳裂纹扩展速率参数m增大、lg C减小,应力强度因子门槛值减小;对接焊缝m值约为母材的2倍,对接焊缝裂纹门槛值大于母材,且对应力比更敏感;联合仿真方法可准确预测高强钢焊接接头疲劳寿命,高应力比下试件厚度和初始裂纹深度对疲劳扩展影响显著。 展开更多
关键词 桥梁工程 Q550E高强钢 焊接接头 疲劳裂纹 有限元分析
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7075/6061铝合金TIG焊搭接接头疲劳性能评估
16
作者 廖祥雲 王瑞杰 +3 位作者 刘国寿 赵平林 常亚光 王钟德 《航空材料学报》 北大核心 2025年第1期44-52,共9页
对7075/6061铝合金TIG角焊缝搭接试件进行恒幅疲劳测试,根据热点应力法与临界距离法细节分别建立有限元应力应变分析模型,在模型中提取最大主应力变化范围进行分析。基于有限元应力应变分析结果并结合IIW推荐的S-N曲线估算不同载荷下焊... 对7075/6061铝合金TIG角焊缝搭接试件进行恒幅疲劳测试,根据热点应力法与临界距离法细节分别建立有限元应力应变分析模型,在模型中提取最大主应力变化范围进行分析。基于有限元应力应变分析结果并结合IIW推荐的S-N曲线估算不同载荷下焊缝接头的疲劳寿命。结果表明:试件主要在7075侧焊趾处断裂,而有限元模型中最大应力应变集中部位均位于7075侧焊趾,两者基本一致。预测寿命与实际寿命对比可知,在低周疲劳范围内热点应力法在进行板厚修正的基础上可较好地预测TIG焊件的疲劳寿命,且预测结果误差均在2个因子范围内。临界距离法中点法和线法均能对热点应力进行预测,其中点法预测精度更高,线法预测精度稍差。 展开更多
关键词 TIG焊 热点应力法 临界距离法 疲劳寿命 有限元分析
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基于超声冲击工艺优化的薄壁件焊接接头残余应力与力学性能研究
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作者 潘明辉 孙奥林 +4 位作者 陈文韬 李先通 李翔飞 徐亚栋 汤文成 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第2期211-222,243,共13页
针对焊接残余应力对焊接结构承载能力和服役性能的影响,探究超声冲击及其工艺参数优化对降低残余应力的影响,开展6061-T6铝合金薄壁件焊接接头残余应力变化数值模拟以及力学性能变化规律的研究。考虑冲击频率、振幅和冲击速度等不同的... 针对焊接残余应力对焊接结构承载能力和服役性能的影响,探究超声冲击及其工艺参数优化对降低残余应力的影响,开展6061-T6铝合金薄壁件焊接接头残余应力变化数值模拟以及力学性能变化规律的研究。考虑冲击频率、振幅和冲击速度等不同的超声冲击工艺参数变化对焊接残余应力的影响,建立以冲击后的残余应力作为优化目标的预测关系模型。基于粒子群优化算法,获得最佳的冲击工艺参数,并对T型焊接接头试样进行拉伸试验、硬度试验及电子背散射衍射检测,揭示超声冲击对其力学性能的影响规律。结果表明,根据所建立的预测关系模型,获得最佳超声冲击工艺参数,其相关系数R 2可达0.99,有效验证了预测关系模型的准确性。且较超声冲击前,平均残余应力与最大晶粒尺寸分别降低了约32%、17%,最大硬度值提高了约43%。超声冲击有效提高了焊接接头硬度,细化了焊缝微观组织,为以后大尺度的薄壁件焊接结构的服役性能的提升提供理论基础。 展开更多
关键词 超声冲击 T型焊接接头 残余应力 力学性能 工艺参数优化
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AZ31B镁合金搅拌摩擦多道焊接头组织和性能研究 被引量:1
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作者 彭倩群 毛育青 +3 位作者 王金锴 龙腾飞 罗辉 万龙 《焊管》 2025年第5期36-44,共9页
针对镁合金搅拌摩擦焊接头匹配母材性能差等问题,通过搅拌摩擦加工方法强化其接头性能,并分析焊接道次对接头组织及性能的影响。结果表明,搅拌摩擦焊接可以获得成形良好的焊接接头;增加加工道次使加工区组织更均匀,晶粒更细小,从而提升... 针对镁合金搅拌摩擦焊接头匹配母材性能差等问题,通过搅拌摩擦加工方法强化其接头性能,并分析焊接道次对接头组织及性能的影响。结果表明,搅拌摩擦焊接可以获得成形良好的焊接接头;增加加工道次使加工区组织更均匀,晶粒更细小,从而提升焊接接头的力学性能。三道次加工试样的抗拉强度最高为198 MPa,达到母材的75.9%;焊核区第二相颗粒主要为β-Mg_(17)Al_(12)相,呈弥散分布,其晶粒尺寸从20.27μm减小到约7.95μm;随着加工道次的增加,焊接接头断裂方式由混合断裂向韧性断裂转变,断裂位置从焊核中心向试样前进侧TMAZ转移。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 加工道次 AZ31B镁合金 晶粒尺寸 力学性能
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