热处理对800 MPa级钛合金对接焊平板残余应力影响的数值模拟

钛合金具有高强耐蚀、易焊等优质性能,广泛用于潜艇、深潜器等潜水器的受力构件及耐压耐蚀壳体。在焊接过程中,会不可避免的产生焊接残余应力,较大的焊接残余应力会影响焊接结构的安全性能,而焊后热处理能够有效减少焊接残余应力。本文首先采用数值模拟的方法对TC4对接焊平板热处理前后的残余应力进行计算,通过与试验结果进行对比研究,验证有限元数值模拟的合理性;然后采用该数值模拟方法研究Ti80对接焊平板多层多道焊的整个焊接过程以及焊后热处理方法。结果表明,焊后Ti80对接焊平板表面具有较大横向和纵向残余拉应力,通过热处理工艺后,残余拉应力得到明显降低。因此,通过焊后热处理方法可以在很大程度上降低对焊接结构力学性能可能产生的不利影响的残余拉应力。     

热处理对800 MPa级钛合金对接焊平板残余应力影响的数值模拟

钛合金具有高强耐蚀、易焊等优质性能,广泛用于潜艇、深潜器等潜水器的受力构件及耐压耐蚀壳体。在焊接过程中,会不可避免的产生焊接残余应力,较大的焊接残余应力会影响焊接结构的安全性能,而焊后热处理能够有效减少焊接残余应力。本文首先采用数值模拟的方法对TC4对接焊平板热处理前后的残余应力进行计算,通过与试验结果进行对比研究,验证有限元数值模拟的合理性;然后采用该数值模拟方法研究Ti80对接焊平板多层多道焊的整个焊接过程以及焊后热处理方法。结果表明,焊后Ti80对接焊平板表面具有较大横向和纵向残余拉应力,通过热处理工艺后,残余拉应力得到明显降低。因此,通过焊后热处理方法可以在很大程度上降低对焊接结构力学性能可能产生的不利影响的残余拉应力。     

船用长轴类大锻件锻造工艺方法研究

为提高长轴类大锻件拔长工艺的效率、降低成本、节约能耗、改善锻件成形质量,根据某船用长轴类大锻件的实际尺寸,结合企业实际锻造及加热设备情况制定了锻造工艺,并基于有限元数值模拟软件DEFORM-3D研究了锻造工艺方法,针对固定上砧宽度而选择宽度相同或宽度更大的下砧,分析了锻件表面温度场、截面应力分布以及锻造力、拔长效率的情况。结果表明,采用等宽(330mm)的上下砧时,锻造效率、温度场分布均优于其它情况,所需的锻造力也较小,有利于实现长轴类大锻件的锻造成形。     

X4CrNiMo16-5-1新材料热处理工艺研究

通过对X4CrNiMo16-5-1材料进行热处理工艺试验,获得了该材料最佳调质工艺方法为:990℃淬火,油冷,590℃回火,油冷,其组织为回火索氏体+铁素体,力学性能满足设计QT900要求。     

带法兰三通阀多向模锻成形

多向模锻成形三通阀是一项全新的工艺。根据带法兰阀体的几何形状特点,设计了多向模锻成形工艺方案。运用CAE技术模拟三通阀多向模锻成形,模拟锻件内部温度场、应变场、力能参数。根据模拟的结果总结出一些工艺规律,然后在多向模锻液压机上对水带法兰阀体进行成形实验,实验显示多项模锻成形三通阀质量较好,金属流线分布均匀,力学性能较高。     

高炉煤气余热锅炉数值模拟与传热系数的修正

应用CFD软件对某高炉煤气余热锅炉进行数值模拟,研究了余热锅炉内部的流动和温度分布,分析了各部分烟道中的换热情况以及流场对换热的影响。将数值模拟与热力计算数据进行比较,根据分析结果,提出了修正热力计算中影响传热系数相关参数的建议,为提高热力计算的精度提供依据,文中的研究可为同类余热锅炉的设计提供参考。     

船用柴油机余热发电透平内部流场分析

针对船用柴油机在船舶节能减排方面的重要作用,提出通过余热发电透平回收船用中速柴油机的废气余热。采用数值模拟方法对动力涡轮进行内部流场分析,为余热发电透平的设计优化和应用提供参考。透平流场数值模拟结果表明:蜗壳和叶轮的整体流动状态良好,但动叶入口处存在较大的攻角,出现小范围的流动分离;在动叶与静叶相对运动的影响下,不可避免地在部分动叶流道中出现涡流,导致压力和温度增大、流速下降。根据数值模拟结果对叶轮叶型进行优化,有助于进一步改善内部流场,提高余热发电透平的工作效率。     

浅谈40Cr钢重要零件的调质处理

作为热处理工艺方法之一的调质,可使零件获得较高的强度与韧性相配合的综合力学性能,常作为零件的最终热处理方法。热处理工艺的制订通常不是孤立     

船舶主机废气余热温差发电的数值模拟与试验研究

为了对船舶柴油机废气余热加以利用以达到船舶节能和减少碳排放的目的,结合船舶余热特点,开展船舶余热温差发电的数值模拟与试验研究。采用CFD方法完成试验装置相关参数的选择,然后对温差发电装置的换热过程进行模拟,并通过试验验证模拟的正确性。最后,以MAN/B&W41V32/40式船舶主机为研究对象,对其废气余热温差发电的性能进行评估,结果表明,在热端平均温度为500 K、冷端平均温度为310 K、冷却水流速为10 m/s的工况条件下,设计安装的1 764片温差发电片输出总功率理论上可达31.75 k W。     

新型钛合金焊接结构疲劳裂纹扩展速率试验研究

为了研究尺度效应及热处理工艺对新型钛合金材料疲劳性能的影响,本文对新型钛合金母材及焊接结构在不同尺度效应和热处理工艺下的力学性能和疲劳性能开展试验,分析尺度效应和热处理工艺对新型钛合金材料疲劳性能的影响规律。研究结果表明,仅经过低温热处理的新型钛合金焊接结构疲劳寿命要超过经过高温-低温热处理后的焊接接头近1.53倍;尺度效应对焊接结构的力学性能影响较大,对母材影响较小;随着尺度增大新型钛合金的裂纹扩展寿命增大,但裂纹扩展速率并无明显变化。     

船舶主机废气余热温差发电的数值模拟与试验研究

为了对船舶柴油机废气余热加以利用以达到船舶节能和减少碳排放的目的，结合船舶余热的特点，开展了船舶余热温差发电的数值模拟与实验研究。采用CFD方法完成了实验装置相关参数的选择后，进一步对温差发电装置的换热过程进行模拟，并通过实验验证了模拟的正确性。最后，以MAN/B＆W41V32/40式船舶主机为研究对象，对其废气余热温差发电的性能进行了评估。结果表明，在热端平均温度为500 K，冷端平均温度为310 K，冷却水流速为10 m/s的工况条件下，设计安装的1764片温差发电片输出总功率理论上可达31.75 kW。     

锚链调质热处理生产线及生产工艺

概述了锚链调质热处理生产线及生产工艺的开发过程和研究方法,并对该设备和工艺的特点作了简介。实际生产表明该项新技术取得了完全的成功。     

T91钢焊接热影响区粗晶区韧性研究

利用热模拟机对T91钢焊接过程热循环进行模拟。热处理后试样的硬度试验、冲击韧性试验和显微组织分析表明，焊接热模拟后在T91钢热影响区粗晶区形成的粗大马氏体组织是引起韧性显著下降、硬度增加的主要原因。采用热处理使马氏体转变为组织细小的回火索氏体组织，改善了热影响区粗晶区的性能。采用ts。为8～10s获得有利于韧性的组织晶粒，770℃ 4h热处理提高热影响区粗晶区的韧性。     

热处理工艺对2205-Q345R爆炸复合板性能的影响

2205-Q345R爆炸复合板因结合了基复层的优良性能而被广泛应用,爆炸复合后的去应力退火温度对复层2205的性能影响很大。通过对2205-Q345R爆炸复合板在不同热处理工艺下进行退火处理,结合晶间腐蚀、金相、拉伸、弯曲等检测方法,对其耐蚀性、显微组织、力学性能进行研究。结果表明:在480~600℃之间对2205-Q345R爆炸复合板进行去应力退火,复合板的耐蚀性、强度及弯曲性能均满足标准及用户后续的使用要求。综合考虑热处理制度对复层2205析出相的影响及复合板残余应力的消除情况,建议最佳的热处理工艺选择540~560℃,1~4 h炉冷,300℃以下出炉空冷。     

基于矩阵法的船用压力容器焊接接头硬度分析

采用矩阵法对40 mm厚的Q345R船用压力容器钢材的多焊道焊接接头进行维氏硬度测试,根据测试得到的硬度值绘制等值云图。分析结果表明,该方法可弥补标线法测试点不足带来的局限性,能清晰、直观地反映整个焊接接头的硬度值,对了解其力学性能和改进焊接工艺有一定的参考价值。此外,对各不同硬度值的区域进行显微组织分析,发现硬度值与显微组织有一定的关系,间接体现焊接工艺对材料的微观影响;对硬度值特征点进行分析,可看出对焊接的表面进行热处理能明显提高焊接质量。     

火工矫正和水火矫正对船板性能的影响

通过一般强度船体结构钢的火工矫正和水火矫正的模拟操作试验及力学性能和金相组织的检测，证实火工矫正和水火矫正工艺对船用极性能的影响，给船体工艺人员制订矫正工艺提供了一定的依据。     

壳体对接焊工艺的数字仿真研究

利用ANSYS软件,对圆柱壳体圆周对接焊进行数字仿真分析.仿真过程采用双椭球体热源模拟焊接电弧,利用生死单元模拟焊料填充过程,真实再现了实际的焊接过程.通过数值计算总结了壳体圆周焊的焊接温度场、残余应力场和焊接变形的规律,探讨了焊接工艺以及结构尺寸对焊接残余应力及变形的影响,同时通过与实验测量值的比较,验证了仿真分析的可靠性.采用的数值仿真方法及提出的优化焊接工艺可为工程实际提供参考,具有理论和实用价值.     

中船总锻压情报网召开改进锻造工艺、提高锻件质量研讨会

由上海交大,新钢机修一分厂和九江仪表厂联合筹办的“改进锻造工艺、提高锻件质量技术研讨会于1987年12月1日至5日在江西省井岗山市召开。来自中船总公司系统及地方企业、院、所和高等学校59个单位的76位代表出席了会议。交流了学术论文49篇。对目前国内外锻造工艺的改进,锻件质量的提高进行了研讨。内容包括:大锻件、胎模锻     

透空式防波堤透浪的数值模拟

基于FLUENT求解器,以N-S方程为控制方程,采用动量源方法及追踪自由面的VOF方法,建立了同时具有造波和消波功能的数值波浪水槽。利用该数值水槽对透空堤的透浪、越浪问题进行数值模拟,并与物理模型试验进行比较,结果表明:数值模拟能较好地复演防波堤越浪、透浪过程。     

极地气垫破冰船发动机余热利用数值研究

为了有效利用极地气垫破冰船的发动机余热,需要研究相应的数值模拟方法。本文基于计算流体力学方法及混合物多相流模型,对包括舱室和垫升风机在内的内外部流场,进行与热交换相关的流场和温度场数值模拟。结果表明,加热对于改善垫升风机的推进效率有利,可使舱室平均温度上升41.13℃,垫升风机内平均温度上升34.16℃,对于极地气垫破冰船舱室及垫升风机内平均气温的提升有显著效果。混合物多相流模型用于数值求解此类热交换问题的有效性得到了验证。