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复杂载荷、极端环境下焊接结构疲劳寿命预测研究综述
1
作者 董志波 王程程 +4 位作者 李承昆 李峻臣 赵耀邦 历吴恺 徐爱杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期829-839,共11页
焊接接头易出现缺陷和应力集中,在疲劳载荷作用下将成为疲劳裂纹萌生和扩展的薄弱区域。与均质材料相比,接头各区域微观组织及应力局部化使得焊接结构疲劳问题进一步复杂化。区别于理想实验条件,实际焊接结构服役环境复杂,疲劳寿命预测... 焊接接头易出现缺陷和应力集中,在疲劳载荷作用下将成为疲劳裂纹萌生和扩展的薄弱区域。与均质材料相比,接头各区域微观组织及应力局部化使得焊接结构疲劳问题进一步复杂化。区别于理想实验条件,实际焊接结构服役环境复杂,疲劳寿命预测须考虑环境因素与焊接结构耦合特性。为此,对影响焊接结构的内在因素进行总结分析,从复杂载荷和极端服役环境两方面对现有焊接结构寿命预测模型进行综述,结合最新研究进展对改进焊接结构疲劳寿命评估方法提出建议。 展开更多
关键词 焊接结构 影响因素 复杂载荷 极端环境 寿命预测模型
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EH36钢焊接接头焊趾处应力集中对高低周复合疲劳的影响
2
作者 徐连勇 龙志平 +2 位作者 赵雷 韩永典 彭晨涛 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-9,共9页
为研究船舶结构用钢EH36钢焊接接头焊趾处应力集中对高低周复合疲劳的影响,对不同焊缝形貌20 mm厚EH36钢双面全熔透对接接头进行高低周复合疲劳试验.研究发现,高低周复合疲劳对接头寿命的降低幅度随着高周应力比的增大而增大;结合数字... 为研究船舶结构用钢EH36钢焊接接头焊趾处应力集中对高低周复合疲劳的影响,对不同焊缝形貌20 mm厚EH36钢双面全熔透对接接头进行高低周复合疲劳试验.研究发现,高低周复合疲劳对接头寿命的降低幅度随着高周应力比的增大而增大;结合数字图像相关法测量结果分析,发现焊趾处应力集中系数越大,接头的高低周复合疲劳寿命越低,其降低幅度随着高周应力比的增大而增大.基于试验数据对模型进行验证,结果表明,应力集中系数高的接头疲劳寿命低且寿命预测结果分散性增大;Palmgren-Miner模型和Zhu模型由于未充分考虑高低周耦合损伤作用,导致寿命预测结果相对危险.修正后Zhu模型在充分考虑低周疲劳对高低周复合疲劳寿命的影响后,预测寿命大于实际寿命的预测点较少,预测结果相对安全,且分散性较小,误差也较小. 展开更多
关键词 高低周复合疲劳 S-N曲线 应力集中 疲劳寿命预测 数字图像相关法
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X80管道环焊缝拉伸应变容量预测模型对比研究
3
作者 龚宝明 万潇彬 +2 位作者 戴联双 邓彩艳 李梓溦 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-78,共6页
针对管线钢拉伸应变容量(TSC)预测,提出了一种基于拘束修正的阻力曲线计算方法.在相同的条件下以X80管道环焊缝为例,与ExxonMobil公司提出的两类模型进行了拉伸应变容量预测的对比分析.结果表明:基于拘束修正方法的预估结果与ExxonMobil... 针对管线钢拉伸应变容量(TSC)预测,提出了一种基于拘束修正的阻力曲线计算方法.在相同的条件下以X80管道环焊缝为例,与ExxonMobil公司提出的两类模型进行了拉伸应变容量预测的对比分析.结果表明:基于拘束修正方法的预估结果与ExxonMobil第1类模型中的水平3预估结果最为接近,与第2类模型在裂纹长度为2c/t=2时最接近,随着裂纹长度继续增加,两种方法的预测差值增加;但ExxonMobil第1类模型的水平1和水平2的评估过程将部分重要参数固定为常数,导致预测结果过于保守. 展开更多
关键词 拉伸应变容量 阻力曲线 拘束修正 管道环焊缝
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X80管线钢水下湿法多道焊残余应力分析
4
作者 严春妍 顾正家 +3 位作者 聂榕圻 张可召 吴晨 王宝森 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期15-21,I0004,共8页
采用不同焊接电流对X80管线钢板进行水下湿法焊接,同时利用175 A电流下陆地焊接试验进行对比,获得了焊接电流对水下湿法焊接接头的显微组织、硬度分布、温度场和残余应力分布的影响规律.结果表明,相同的电流条件下,水下焊接接头的显微... 采用不同焊接电流对X80管线钢板进行水下湿法焊接,同时利用175 A电流下陆地焊接试验进行对比,获得了焊接电流对水下湿法焊接接头的显微组织、硬度分布、温度场和残余应力分布的影响规律.结果表明,相同的电流条件下,水下焊接接头的显微组织类型和构成与陆上焊接接头不同,焊缝的显微组织主要为先共析铁素体、粒状贝氏体、条状贝氏体和针状铁素体,粗晶热影响区的显微组织主要为条状贝氏体和少量粒状贝氏体;水下湿法焊接接头比陆地焊接接头具有更高的硬度、冷却速度和残余应力水平.水下湿法焊接接头具有较高的残余应力水平,175~205 A范围内,随着焊接电流增加,焊缝中侧板条铁素体和针状铁素体数量有所增加,焊接接头最高硬度、等效残余应力峰值和纵向残余应力峰值略有下降. 展开更多
关键词 水下湿法焊接 多道焊 温度场 应力场
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起重船用高强钢大厚板焊接残余应力的试验研究
5
作者 王信 刘勇 王斌 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期98-102,共5页
以某型起重船结构为研究对象,采用焊接后热作为焊接残余应力消除措施,研究结构的残余应力情况及消除措施的有效性。首先采用焊态和经过焊接后热的两组试板进行焊接残余应力检测并对比,结果表明焊态的试板焊接纵向残余应力最高达552.5 M... 以某型起重船结构为研究对象,采用焊接后热作为焊接残余应力消除措施,研究结构的残余应力情况及消除措施的有效性。首先采用焊态和经过焊接后热的两组试板进行焊接残余应力检测并对比,结果表明焊态的试板焊接纵向残余应力最高达552.5 MPa,接近材料的屈服强度;经后热的试板纵向残余应力最大为385.3MPa,与焊态相比降低了167.2 MPa,下降约30%;同时获取了残余应力分布情况。进一步对起重船导向基座结构的焊缝进行后热并进行应力检测,其纵向焊接残余应力最大值为310.8 MPa,远低于母材屈服强度。本文研究表明:起重船高强钢大厚板在焊态时焊接残余应力较大,需采取措施消除残余应力;采用焊接后热可以大幅降低高强钢大厚板的焊接残余应力水平,焊接后热具有较好的经济性和操作便捷性,在起重船建造过程中建议考虑对大厚板焊缝进行后热以消除焊接残余应力消除。 展开更多
关键词 起重船 高强钢 焊接残余应力 后热
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硬化模型对Ti80厚板焊接热-力耦合仿真计算的影响
6
作者 郦羽 侯家怡 +2 位作者 顾立君 李良碧 万正权 《电焊机》 2024年第8期50-63,共14页
在船用Ti80钛合金厚板的多层多道焊接中,材料经历了多次热-力循环的作用,焊接接头需要考虑材料在循环载荷作用下的热塑性变形行为,而不同的塑性本构模型所表达的材料力学特性存在明显差别,因此材料塑性模型对焊接残余应力的模拟计算有... 在船用Ti80钛合金厚板的多层多道焊接中,材料经历了多次热-力循环的作用,焊接接头需要考虑材料在循环载荷作用下的热塑性变形行为,而不同的塑性本构模型所表达的材料力学特性存在明显差别,因此材料塑性模型对焊接残余应力的模拟计算有着直接影响。文中通过对Ti80钛合金材料在不同温度(20~900℃)的拉伸试验以及不同温度(20~800℃)的低周疲劳试验,获得了Ti80钛合金材料的理想弹塑性模型、各向同性硬化模型、随动硬化模型和混合硬化模型的材料参数。采用不同硬化模型对Ti80焊接接头焊接残余应力进行模拟计算,并采用X射线测量残余应力,将获得的残余应力结果进行对比,分析不同硬化模型对焊接残余应力的影响。结果表明,理想塑性模型低估了残余应力的大小,各向同性硬化模型略微高估了熔池及其附近的残余应力大小,随动硬化模型与混合硬化模型残余应力计算值较为接近,前者略小,后者可较精确预测残余应力。从工程应用的角度来看,推荐各向同性应变硬化模型,该模型在残余应力预报的数值最大,使用该模型可以获得相对保守的预测值。 展开更多
关键词 硬化模型 Ti80钛合金 焊接残余应力 焊接工艺 有限元计算
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波形钢腹板梁T形接头焊接仿真分析与试验研究
7
作者 冀伟 张鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期691-698,共8页
为了解决波形钢腹板梁焊接温度场和残余应力分布尚不明确的问题,本文基于Simufact Welding软件建立三维有限元模型,对其T形接头的焊接温度场和残余应力进行了预测,并对模拟结果进行了试验验证。波形钢腹板梁的焊接温度场分布与熔池中心... 为了解决波形钢腹板梁焊接温度场和残余应力分布尚不明确的问题,本文基于Simufact Welding软件建立三维有限元模型,对其T形接头的焊接温度场和残余应力进行了预测,并对模拟结果进行了试验验证。波形钢腹板梁的焊接温度场分布与熔池中心距离有关,距离熔池中心越近,温度梯度越大;焊接残余应力以纵向残余拉应力为主,而横向残余应力的应力水平相对较低,拉压应力共存;焊接速度和底板厚度的改变只会影响残余应力的峰值大小,不会影响残余应力的分布规律。结果表明:数值模拟结果和试验实测值吻合良好,数值模拟可靠。 展开更多
关键词 桥梁工程 波形钢腹板梁 T形接头 焊接温度场 焊接残余应力 参数分析 焊接速度 腹板厚度
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6061-T6铝合金中厚板-节点套多层多道焊数值模拟
8
作者 李延民 尤浩冰 赵树森 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期97-104,共8页
为研究铝合金中厚板-节点套接头在多层多道焊后的残余应力和变形分布,本文基于ABAQUS软件建立了该接头三维有限元模型,采用双椭球热源、生死单元法以及顺序耦合法,对6061-T6铝合金中厚板-节点套多层多道焊进行数值模拟,并分析了接头的... 为研究铝合金中厚板-节点套接头在多层多道焊后的残余应力和变形分布,本文基于ABAQUS软件建立了该接头三维有限元模型,采用双椭球热源、生死单元法以及顺序耦合法,对6061-T6铝合金中厚板-节点套多层多道焊进行数值模拟,并分析了接头的温度场,以及在夹具约束下的焊接残余应力及变形的分布情况。研究结果表明:数值模拟与实际接头的熔池形状吻合度较高;摆动焊接过程中温度曲线呈多峰结构;焊件的升温速率明显大于冷却速率,且冷却速率随时间逐渐减小;焊接残余应力主要集中在焊缝及夹具区域,且小于6061-T6铝合金在室温下的屈服强度;接头的最大横向残余应力为129.9 MPa,中厚板上的横向残余应力大于节点套上的横向残余应力;接头的最大纵向残余应力为132.9 MPa,沿焊接方向,焊缝处的纵向残余应力呈山峰状分布;该接头在Y轴方向上的变形最大,为1.494 mm,该接头的最终变形结果为上凸变形。 展开更多
关键词 多层多道焊 残余应力 焊接变形 铝合金 节点套
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基于分区表征的异质金属搅拌摩擦焊接残余变形数值模拟
9
作者 张昭 王彬滨 +1 位作者 任大鑫 李健宇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期231-239,共9页
为了研究焊缝材料屈服强度变化与焊接残余变形之间的关联机制,提出了基于力学性能分区表征的异质金属搅拌摩擦焊接残余变形计算方法。通过搅拌摩擦焊接实验研究了搅拌头转动方向对搅拌摩擦焊接搅拌区的力学性能曲线影响,并以实验测定的... 为了研究焊缝材料屈服强度变化与焊接残余变形之间的关联机制,提出了基于力学性能分区表征的异质金属搅拌摩擦焊接残余变形计算方法。通过搅拌摩擦焊接实验研究了搅拌头转动方向对搅拌摩擦焊接搅拌区的力学性能曲线影响,并以实验测定的材料本构关系定义搅拌区材料的屈服强度,通过分区表征不同的屈服强度,建立了搅拌摩擦焊接的顺序热力耦合模型,结合分区表征模型研究了搅拌区屈服强度变化对异质金属搅拌摩擦焊接残余变形的影响。结果表明,前进侧材料为2024-T3,后退侧材料为6061-T6时,搅拌区屈服强度为171 MPa、抗拉强度为194 MPa,前进侧和后退侧材料互换,搅拌区屈服强度为166 MPa、抗拉强度为186 MPa。前进侧材料和后退侧材料互换后屈服强度和抗拉强度产生差异的原因是前进侧和后退侧材料的流动行为差异。以实测的力学性能曲线为依据,建立了搅拌摩擦焊接异质合金的顺序热力耦合模型,前进侧材料为2024-T3,后退侧材料为6061-T6时,搅拌摩擦焊接构件最大残余变形为1.2 mm,前进侧材料为6061-T6,后退侧材料为2024-T3时,搅拌摩擦焊接构件最大残余变形为1.3 mm。随着搅拌区材料屈服强度提升,搅拌区弯曲刚度增加,导致残余变形减小。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊接 异质金属 分区表征 残余变形
原文传递
基于热-力耦合的航空发动机叶片堆焊修复数值模拟
10
作者 张莹 罗睿敏 梁帅 《航空科学技术》 2024年第7期76-86,共11页
压气机叶片极易出现各类损伤缺陷,因此研究其修复技术有十分重大的意义。利用某有限元软件,使用顺序热-力耦合模型对受损叶片氩弧焊堆焊修复过程进行了数值模拟,同时使用Inconel718合金进行单道堆焊试验。结果表明,数值仿真结果与试验... 压气机叶片极易出现各类损伤缺陷,因此研究其修复技术有十分重大的意义。利用某有限元软件,使用顺序热-力耦合模型对受损叶片氩弧焊堆焊修复过程进行了数值模拟,同时使用Inconel718合金进行单道堆焊试验。结果表明,数值仿真结果与试验结果吻合良好,所用有限元模型能有效模拟氩弧焊堆焊修复过程。分析不同堆焊层数、不同堆焊方案下叶片温度场、热变形和残余应力情况,模拟过程中熔池形状与实际熔池形状较为吻合,热源中心温度达到堆焊要求;通过对比不同层数下热变形量和残余应力值发现,变形量和残余应力值会随着堆焊层数的增加而增大;顺序堆焊在冷却后的变形和残余应力均大于往复堆焊;为了减小叶身残余应力,应该在保证修复质量的前提下,尽量减少叶尖修复的长度和堆焊层数,并采用往复堆焊。最后对比修复后叶片和完好叶片的固有频率,分析发现二者频率几乎相等,表明使用堆焊对损伤叶片进行修复具有较高的修复质量。 展开更多
关键词 航空发动机叶片 堆焊修复 温度场 残余应力与变形 振型分析
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X60、X70管线钢及其焊接接头氢脆敏感性的对比研究 被引量：2
11
作者 王万里 陈烨 +2 位作者 占先强 刘俊建 汤文明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期117-124,共8页
目的开展电解渗氢管线钢及其焊接接头显微组织和力学性能研究,为掺氢天然气管线服役安全可靠性评估提供支持。方法X60、X70管线钢及其焊接接头试样在100mA/cm^(2)下进行24h电解渗氢后,开展有、无渗氢情况下相关试样的显微组织结构、氢... 目的开展电解渗氢管线钢及其焊接接头显微组织和力学性能研究,为掺氢天然气管线服役安全可靠性评估提供支持。方法X60、X70管线钢及其焊接接头试样在100mA/cm^(2)下进行24h电解渗氢后,开展有、无渗氢情况下相关试样的显微组织结构、氢热脱附、拉伸力学性能与断口形貌测试分析,揭示渗氢对X60、X702种管线钢及其焊接接头氢脆敏感性的影响规律。结果X60及X70管线钢以细小多边形铁素体为主,其焊缝和热影响区以粗大的粒状或板条贝氏体为主。相对于X70管线钢,其焊接接头具有更高的氢渗透性和稳定性。渗氢导致X60、X70管线钢及其焊接接头试样的强度与塑性降低,渗氢X70焊接接头力学性能衰减最为明显,拉伸断口呈准解理断裂特征。结论X70管线钢的氢脆敏感性高于X60管线钢,管线钢焊接接头的氢脆敏感性高于母材。 展开更多
关键词 管线钢 焊接接头 电解渗氢 热脱附 氢脆敏感性
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覆材厚度对不锈钢复合板焊接接头应力应变影响的数值模拟分析 被引量：1
12
作者 冯玉兰 吴志生 孙智宇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-82,I0007,I0008,共12页
采用钨极气体保护焊(gas tungsten arc welding,GTAW)制备了基材厚度为13 mm,覆材厚度分别为0.3,1.0,2.0 mm的304/Q355复合板焊接接头.采用数值模拟法,分析了覆材厚度对304/Q355复合板焊接接头应力应变的影响,揭示了不同覆材厚度的不锈... 采用钨极气体保护焊(gas tungsten arc welding,GTAW)制备了基材厚度为13 mm,覆材厚度分别为0.3,1.0,2.0 mm的304/Q355复合板焊接接头.采用数值模拟法,分析了覆材厚度对304/Q355复合板焊接接头应力应变的影响,揭示了不同覆材厚度的不锈钢复合板焊接过程中残余应力及应变的演变特征.结果表明,随着覆材厚度的增加,304/Q355复合板焊接接头截面区最大残余应力逐渐减小,残余应力区宽度逐渐增大,在基层焊缝向过渡层焊缝焊接过程中,应力集中区逐渐向过渡层焊缝区收缩,最高应力集中区均位于过渡层焊缝区,最大应力接近材料屈服强度.焊后变形量随覆材厚度的增加而增大,覆材厚度2.0 mm的复合板变形量比覆材厚度0.3 mm的复合板变形量大约2 mm,变形最大的方向为焊缝厚度方向. 展开更多
关键词 覆材厚度 复合板 应力应变 数值模拟
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基于计算机视觉的焊接固有应变实测方法研究 被引量：1
13
作者 苟中林 罗宇 袁昱超 《热加工工艺》 北大核心 2024年第3期29-32,共4页
固有应变被用于大型焊接结构应力和变形预测中。本文提出一种基于计算机视觉的固有应变工程应用的简便实测方法。该方法设计了一个特殊的带小孔的定位尺,将定位尺放置在焊缝附近,通过小孔在焊缝附近打上测量标记,在焊接前后用手持拍照... 固有应变被用于大型焊接结构应力和变形预测中。本文提出一种基于计算机视觉的固有应变工程应用的简便实测方法。该方法设计了一个特殊的带小孔的定位尺,将定位尺放置在焊缝附近,通过小孔在焊缝附近打上测量标记,在焊接前后用手持拍照设备对测量点进行拍照。采用一系列图像处理算法求解标记点在定位尺坐标系中的坐标,进而计算获取焊缝的固有应变。研究结果表明,该方法有较高的的重复精度,能够满足固有应变高效准确测量的工程要求。 展开更多
关键词 固有应变测量 图像处理 焊接变形预测
原文传递
铝合金T型接头激光+GMAW复合焊残余应力数值分析
14
作者 朱征宇 刘辉 +3 位作者 王加友 刘文 胥国祥 钱红伟 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期101-110,共10页
目的研究激光+GMAW复合焊中不同激光功率参数对铝合金T型接头残余应力的影响,从而提高焊接性能。方法分别考虑了热弹塑性理论、传热学以及T型接头几何特性,建立了铝合金T型接头激光+电弧复合焊残余应力的数值分析模型。采用双椭球体热... 目的研究激光+GMAW复合焊中不同激光功率参数对铝合金T型接头残余应力的影响,从而提高焊接性能。方法分别考虑了热弹塑性理论、传热学以及T型接头几何特性,建立了铝合金T型接头激光+电弧复合焊残余应力的数值分析模型。采用双椭球体热源模型表征电弧热输入与熔滴晗,采用锥体热源模型对激光深熔焊进行描述。基于所建立的T型接头模型,使用ANSYS有限元软件对12 mm厚铝合金激光+GMAW焊T型接头残余应力进行模拟计算,并研究其分布特征;使用X射线衍射法对T型接头处的残余应力进行测量从而对所建模型的准确性进行验证。同时,对比了不同激光功率下铝合金T型接头对残余应力的影响规律。结果当激光功率分别为2、3、4、5 kW时,铝合金T型接头路径L3上的纵向残余应力最大值分别为270、263、258、251 MPa,米塞斯-等效应力最大值分别为265、261、257、250 MPa。结论后焊的焊缝A对焊缝B有明显的热处理作用,使应力明显降低;在T型接头焊缝及近缝区,横向残余应力和厚度方向残余应力峰值均比纵向残余应力峰值小,且随着激光功率的增大,焊缝及近缝区拉应力峰值不断减小。 展开更多
关键词 数值模拟 T型接头 残余应力 铝合金 复合焊
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基于粒子群算法确定热源参数的EH40/316L高功率激光焊接温度场模拟
15
作者 徐加俊 黄禹 +1 位作者 王璐 荣佑民 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期31-39,I0005,共10页
焊接瞬态温度场对焊接残余应力与变形模拟结果具有重要的影响,为提高EH40/316L高功率激光焊接的温度场模拟精度,开发了用于热源模型经验参数优化的智能计算方法.该方法利用MATLAB软件随机生成热源模型的经验参数,调用ANSYS软件执行焊接... 焊接瞬态温度场对焊接残余应力与变形模拟结果具有重要的影响,为提高EH40/316L高功率激光焊接的温度场模拟精度,开发了用于热源模型经验参数优化的智能计算方法.该方法利用MATLAB软件随机生成热源模型的经验参数,调用ANSYS软件执行焊接温度场模拟的APDL命令,并在计算完成后返回结果数据,然后通过借助粒子群算法的群体智能和进化智能的优点,根据预测结果生成新的热源经验参数,进行迭代计算,直至预测结果为最优结果;同时,为提高收敛速度,将有限元几何模型简化为原模型的1/5.基于该方法,开展了10个热源模型经验参数优化案例的计算,并根据优化结果分析了热源模型的参数敏感性.结果表明,该方法实现了温度场的准确预测,其中10个优化案例的平均计算时间为30.3 h,最大、最小和平均预测误差分别为2.84%,2.06%和2.16%;同时,由预测误差和热源经验参数的响应曲面可知,两者之间具有复杂的非线性关系,其数学函数为多谷函数. 展开更多
关键词 高功率激光焊接 异种钢 焊接温度场模拟 热源参数优化 粒子群算法
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火箭贮箱侧壁法兰结构TIG焊接变形仿真与顺序优化
16
作者 尹宣 赵艳秋 +4 位作者 王建峰 王磊磊 刘力源 鄢东洋 占小红 《焊接》 2024年第1期21-26,共6页
文中针对火箭贮箱侧壁法兰结构TIG焊接的变形情况开展有限元分析,建立2A14铝合金贮箱侧壁法兰结构TIG焊接有限元模型,采用双椭球模型模拟马鞍形焊缝的焊接热输入情况,并根据焊接过程温度检测结果及焊缝宏观形貌校核热源模型,重点探究焊... 文中针对火箭贮箱侧壁法兰结构TIG焊接的变形情况开展有限元分析,建立2A14铝合金贮箱侧壁法兰结构TIG焊接有限元模型,采用双椭球模型模拟马鞍形焊缝的焊接热输入情况,并根据焊接过程温度检测结果及焊缝宏观形貌校核热源模型,重点探究焊接起始位置、焊接顺序对关键部位(焊缝、密封槽)焊接变形的影响。模拟结果表明,焊后变形主要集中在焊缝区域,密封槽变形较小;焊缝与密封槽的焊接变形分布趋势相近,均在B(B')点出现变形峰值。此外,与改变焊接起点相比,改变焊接顺序对焊接变形的影响更为显著。贮箱侧壁法兰结构焊接顺序优化结果显示,在盖面反向焊(方案四)下,焊接变形分布较为均匀,焊缝和密封槽焊接变形最小。在这种情况下,焊缝最大变形量为1.022 mm,密封槽最大变形量为0.505 mm。 展开更多
关键词 焊接变形 数值模拟 焊接顺序 TIG焊 马鞍形焊缝
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增材制造金属结构件残余应力的研究进展 被引量：2
17
作者 温飞娟 谭春梅 +2 位作者 温奇飞 龙樟 邓荣 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期66-78,共13页
增材制造技术近年来取得了重大进展,金属增材制造可以三维成型精度高的复杂形状零件,在各行业的应用中具有独特优势。然而,增材制造金属零件成形时由于高温度梯度会引起复杂残余应力。简要分析了增材制造技术的特点,重点总结了激光选区... 增材制造技术近年来取得了重大进展,金属增材制造可以三维成型精度高的复杂形状零件,在各行业的应用中具有独特优势。然而,增材制造金属零件成形时由于高温度梯度会引起复杂残余应力。简要分析了增材制造技术的特点,重点总结了激光选区熔化和电弧增材制造的工艺原理。在此基础上,详细综述了增材制造过程中残余应力的产生机制及测量方法,其中,温度梯度机制是解释残余应力产生机制最常用的方法。针对残余应力的测量,分别从无损检测和破坏性检测两方面进行归纳,最常用的破坏性检测残余应力的方法是轮廓法和钻孔法,而无损检测的方法是X射线衍射法。并且总结了残余应力的调控方法,包括工艺参数调控、预热缓冷及重熔调控、结构设计调控、辅助外场调控、后处理调控。最后简要总结增材制造金属结构件残余应力研究中亟待解决的问题,并展望了金属增材制造的发展方向。 展开更多
关键词 增材制造 残余应力 应力调控 激光选区熔化 电弧增材制造
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电脉冲法消除金属材料残余应力研究进展
18
作者 曹凤雷 谭振 +2 位作者 汪殿龙 梁志敏 王立伟 《焊接》 2024年第9期1-6,共6页
【目的】旨在解决残余应力严重影响金属零件的力学性能和使用寿命的问题。【方法】通过对比现有残余应力消除方法的优缺点,从减少位错的角度展现电脉冲法具有的独特优势。【结果】综述了国内外学者在电脉冲法消除残余应力方面的研究现状... 【目的】旨在解决残余应力严重影响金属零件的力学性能和使用寿命的问题。【方法】通过对比现有残余应力消除方法的优缺点,从减少位错的角度展现电脉冲法具有的独特优势。【结果】综述了国内外学者在电脉冲法消除残余应力方面的研究现状,揭示了脉冲电流产生的电子风力和热压应力是消除残余应力的决定性因素,阐明了电子风力和热压应力促使位错开通、加速位错湮灭的机理,从而达到消除残余应力的目的。【结论】指出了电脉冲法消除残余应力的不足和改进措施,并指出了电脉冲法消除残余应力的发展趋势,为电脉冲技术的进一步研究和应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 残余应力 脉冲电流 电子风力 热压应力 位错
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