焊缝界面区域应力状态对异种钢接头蠕变断裂行为的影响

从理论上分析了异种钢接头邻近焊缝界面低强材料区的应力状态及其对蠕变断裂行为的影响，建立了表征应力状态的应力三轴系σＨ／σ↑－与蠕变应变率比εＷ↑－ｃ／εＢ↑－ｃ之间的定量关系式。分析结果表明：邻近界面低强材料的三轴拉应力是导致接头早期低塑蠕变失效的主要原因。蠕变断裂实验结果验证了理论分析的正确性。     

矩形管接头疲劳失效位置预测及应力因子分析

为解决复杂焊接接头的抗疲劳设计,依据BS7608标准中的名义应力法和ASME标准中的结构应力法及BS EN15085-3标准中的焊接结构疲劳设计要求,研究矩形管接头的疲劳问题.首先,研究标准中的疲劳寿命预测方法以及涉及的名义应力与结构应力的区别与联系;接着,利用某矩形管接头的有限元分析模型,研究沿接头焊缝应力的分布规律及影响因素,结果表明:与最大主应力和Von. Mises应力分布规律不同,矩形管接头沿焊缝结构应力最大值发生在焊缝拐角焊趾处,与其疲劳试验中接头失效位置一致;位于焊趾表面的、具有高应力梯度变化的区域内名义应力对单元尺寸表现出强的敏感性,而在能够表示焊缝轮廓的模型中描述整个断裂截面的结构应力则对单元尺寸变化不敏感.最后,基于名义应力法和结构应力法对矩形管接头焊缝进行应力因子分析,结果表明:管接头失效位置的应力因子最大值大于0.90,应力等级为高.     

盾构隧道斜螺栓接头受力性能与火灾下温度分布规律

利用有限元计算软件ABAQUS建立了环向复合管片与环向斜螺栓接头的三维实体模型; 考虑复合管片材料的非线性, 采用弹塑性本构模型, 分析了环向斜螺栓接头在常温下的力学特性; 根据HC升温曲线, 分析了接头模型的传热特性, 研究了复合管片衬砌和环向斜螺栓接头在火灾下的温度分布规律。分析结果表明: 采用高强螺栓能够有效减小接头张开量, 增大接头刚度; 在采用高强螺栓的情况下, 斜螺栓最大轴应力易在初始阶段达到屈服, 屈服后接头弯矩和轴力的增大对斜螺栓的应力影响并不大, 但对斜螺栓变形影响较大, 当接头负弯矩从7 kN·m增加到122 kN·m, 接头轴力从368kN增加到734 kN时, 斜螺栓最大应变增加1.6倍, 当接头正弯矩从53 kN·m增加到182 kN·m, 接头轴力从903kN增加到1 056 kN时, 斜螺栓最大应变增加5.9倍; 常温下接缝附近斜螺栓的轴应力呈现反对称分布, 除接缝外其他部位斜螺栓的轴应力基本相等, 约为400MPa, 接缝处轴应力绝对值最大值可达700 MPa; 火灾情况下手孔处温度上升最快且达到的温度最高, 80 min时即可达到1 000 ℃, 接缝处混凝土在100min后达到稳定温度, 螺母处混凝土在150 min后达到稳定温度, 稳定温度均为1 000 ℃左右。      

单面焊接接头的断裂特性研究

采用拉伸试验研究了１６Ｍｎ钢陶质衬垫手工单面焊接接头强度、塑性、应力－应变关系特性，同时使用扫描电镜、能谱分析仪观察了拉伸断口形貌，测定了夹杂物的成分，分布特征以及常温下接头的临界空穴扩张比Ｒｃ／Ｒｏ，讨论了Ｒｃ／Ｒｏ的分布规律和接头的断裂韧性。     

高强土工格栅蠕变强度的试验研究

选择了2种有代表性的高强土工格栅,进行了室内无侧限蠕变试验。将其中一种应用于路基实体工程中并进行了持续1 a的蠕变观测。试验研究表明,高强土工格栅在近似荷载水平作用下,无侧限条件时的蠕变速率约为侧限条件时的2倍左右。根据试验结果,建议了高强土工格栅的蠕变强度折减系数取值范围。     

动车组铝合金车体焊接接头应力集中区域识别

基于结构应力研究动车组铝合金车体焊接接头的应力分布特征.首先,建立某动车组铝合金车体包括焊接接头在内的有限元模型,然后,在EN12663-1:2010标准中的主要静态载荷作用下,分析车体典型焊接接头的结构应力沿焊缝长度的分布规律.结果表明:车体焊缝应力集中发生部位主要为门立柱下方以及设备舱挡板附近的底架地板型材与底架边梁搭接焊缝处.当通过打磨等改善技术提高车体焊缝疲劳强度时,应重点关注这些区域.     

搭接接头焊接角变形产生的原因分析

运用固有应变法研究了六个固有应变分量分别对搭接接头焊接角变形的影响.采用热弹塑性有限元法计算出搭接接头的六个固有应变分量和角变形,并以各个固有应变分量作为边界条件,对搭接接头的有限元模型进行弹性分析,计算出各个固有应变分量对应的角变形.结果表明：搭接接头焊接角变形的产生主要是由焊缝及其附近区域与焊缝平行的平面内垂直于焊缝方向上不均匀分布的固有剪切应变分量引起的.     

动车组铝合金车体焊接接头应力集中区域识别

基于结构应力研究动车组铝合金车体焊接接头的应力分布特征.首先,建立某动车组铝合金车体包括焊接接头在内的有限元模型,然后,在EN12663-1:2010标准中的主要静态载荷作用下,分析车体典型焊接接头的结构应力沿焊缝长度的分布规律.结果表明:车体焊缝应力集中发生部位主要为门立柱下方以及设备舱挡板附近的底架地板型材与底架边梁搭接焊缝处.当通过打磨等改善技术提高车体焊缝疲劳强度时,应重点关注这些区域.     

不锈钢激光-MAG复合焊接头成型规律及性能

为了给新一代城轨列车的焊接制造提供技术支持,以列车用6 mm SUS301L-MT奥氏体不锈钢为研究对象,采用焊缝截面分析、金相观察、X射线衍射法、残余应力测试等手段,研究了激光-MAG(metal active gas welding)复合焊接头的成型规律及接头性能.结果表明:激光功率、离焦量增大能增加焊缝上表面熔宽;焊接速度增加后,焊缝中部熔宽和下表面熔宽明显减小;焊缝宽度比随离焦量的增大显著增加;焊缝组织为奥氏体+δ铁素体;接头纵向残余应力在接头中心位置存在极大值,约为330 MPa.     

基于结构应力法的焊接构架应力状态研究

采用结构应力法研究焊接构架焊接接头的应力状态.首先,结合结构应力法和BS EN15085-3:2007标准,提出焊接接头应力因数的计算方法,并归纳总结出确定焊接构架焊接接头应力状态等级的技术路线;其次,建立了包括焊缝在内的某焊接构架有限元模型,依据疲劳试验大纲中提供的疲劳载荷谱,分析了构架焊缝的结构应力分布特点,并利用结构应力法的98%可靠度-2σ的S-N曲线,对焊缝进行疲劳寿命预测,构架评估焊缝的总损伤均小于1,满足疲劳寿命设计要求;接着,基于构架评估焊缝的等效结构应力计算焊缝的应力因数,应力因数的最大值为0.79;最后,由应力因数的值,确定构架支撑座附近焊缝的应力状态等级为中.     

钢轨加压铝热焊的研究

为了提高钢轨常规铝热焊的接头质量,作者对钢轨加压铝热焊工艺进行了试验研究.结果表明,这种工艺使铸态焊缝变窄,母材产生一定塑性变形,接头韧性大幅度提高,是既能保证接头质量又便于现场生产使用的一种工艺.     

6005A铝合金焊接接头的腐蚀行为

采用浸泡试验和电化学方法研究了6005A铝合金焊接接头在不同介质环境中的腐蚀行为,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱分析了焊缝微观组织和成分的变化．结果表明,由于ER5356焊丝Mg含量较高,致使焊缝中Mg含量高于母材,因此焊缝耐蚀性能低于母材;在浸泡试验中焊缝发生均匀腐蚀,表面呈多孔形貌,其对光线的反射明显弱于仅发生点蚀的母材,表现出焊缝发黑的现象;焊接接头在0．1MNaCl、0．1MNa2SO4和0．1MNaNO3溶液中的腐蚀速度为VNaCl〉VNa2SO4〉VNaNO3.     

钢轨闪光对焊接头断裂的组织研究

对钢轨闪光对焊接头断裂的组织进行了研究，结果表明，焊缝存在氧化物夹杂及不良组织形态，是接头的薄弱区域，经焊后热处理，焊缝组织以改善，但接头硬度峰值明显削减，硬度分布趋于均匀。     

碳迁移对T91／12Cr1MoV异种钢管接头持久强度的影响

用焊接热模拟方法确定了焊后热处理工艺参数，通过选择９％Ｃｒ和５％Ｃｒ的焊材，研究了接头熔合区碳迁移行为，分析了脱碳层的碳浓度、碳化物类型、分布特征及其对接头持久强度 的影响。     

Research on Electron Beam Welding of in situ TiB_(2p)/ZL101 Composite

AbstractElectron beam welding of in situ TiB2p reinforced aluminum composites was studied.The results show that no obvious pores or cracks is presented in the weld seam.The grains in the weld seam are remarkably refined and TiB2 particles distribute much more homogeneously than that in base metal.The hardness values of fusion zone and heat affected zone(HAZ)are both increased in comparison with that of base metal.There are no interface reactions between TiB2 particle and Al matrix.This results supply the evidence that the novel TiB2p reinforced aluminum composites can be well joined with the electron beam welding.     

Research on electron beam welding of in situ TiB<Subscript>2p</Subscript>/ZL101 composite

Electron beam welding of in situ TiB_2p reinforced aluminum composites was studied. The results show that no obvious pores or cracks is presented in the weld seam. The grains in the weld seam are remarkably refined and TiB₂ particles distribute much more homogeneously than that in base metal. The hardness values of fusion zone and heat affected zone (HAZ) are both increased in comparison with that of base metal. There are no interface reactions between TiB₂ particle and Al matrix. This results supply the evidence that the novel TiB_2p reinforced aluminum composites can be well joined with the electron beam welding.     

马氏体合金铸铁堆焊焊条研究

通过硬度试验,显微硬度,光学显微镜以及Ｘ光衍射相分析对马氏体合金寿铁堆焊金属进行研究,确定焊条药皮配方,使堆焊金属硬度ＨＲＣ大于６６,高于目前同类产品的硬度值。     

基于标准的车辆焊接结构抗疲劳设计与焊接工艺一体化设计

建立了一个车辆焊接结构抗疲劳设计及焊接工艺一体化的数据库系统,解决了抗疲劳设计与焊接工艺设计之间的信息孤岛问题,并嵌套了基于标准的焊接接头疲劳寿命计算模块．其中,对评估焊接接头疲劳寿命的国外标准（BS7608、IIW）进行了归纳,以便于用户使用,并与焊接工艺标准（DIN6700）进行了有机整合,实现了设计与工艺的一体化．此外,还嵌套了戚墅堰机车车辆工艺研究所多年累积的焊接工艺研究成果,使系统基础数据更加厚实与可靠．系统操作界面友好,有很好的实用价值．     

Relationship between quality and attributes of elliptical spot welds of high strength steel

More high strength steel(HSS) sheets are being applied in the automobile industry to improve safety and fuel efficiency.When HSS is spot welded, the strength of the welded-joint is usually determined by the attributes of the weld nugget.However, it is diffcult to obtain the circular nugget and to establish the relationship between the weld attributes and welding quality because of a large number of variables and experimental uncertainty.In the paper, the numerical analysis model of tensile-shear strength test for HSS spot welds was established.And the critical ellipticity of the elliptical spot weld was determined through finite element analysis.Quantitative relationship between elliptical weld attributes and weld strength was investigated statistically using the Latin hypercube and regression analysis method.The sheet thickness, nugget ellipticity, hardness radio and yield strength have the most influential attributes in affecting welding quality.The research results can be used as a guideline for HSS resistance spot welding design.     

不同氟化物对钛合金焊接工艺性能的影响

研究通过配置不同配方的药芯焊丝,对钛板进行堆焊.针对堆焊过程中出现的不同试验现象进行统计,并从电弧稳定性、飞溅大小、熔渣脱渣性、焊缝表面成形及气孔等方面,分析钛药芯焊丝中氟化物对其工艺性能的影响.试验结果表明,C组通过BaF2取代CaF2后,电弧稳定性较高,飞溅较小,同时熔渣覆盖均匀,保护效果好,能够实现焊缝成形美观,焊接工艺性能最好.而A组由于冰晶石在熔池中分解,形成气泡放出型飞溅,导致焊缝成形很差.残留于渣中的冰晶石降低了熔渣的流动性,焊缝熔渣没有出现中间薄而两边厚的情况.B组由于Na2 SiF6分解温度较低,Na2 SiF6分解产生的NaF增大了熔渣的流动性,导致焊缝中间熔渣薄而边缘较厚.三组焊缝中均未出现气孔.