Ti(CN)/45号钢钎焊接头残余应力模拟分析

以不同厚度的铜箔、镍箔作为缓解接头残余应力的中间层材料,在钎焊温度820℃,保温时间20min的工艺参数条件下对ti(c,n)基金属陶瓷与45钢进行了钎焊试验。结果表明,无论是采用铜箔还是镍箔,当其厚度从100μm增加到300μm时,接头三点弯曲强度上升趋势平缓;由于铜箔在钎焊过程中大量溶解,削弱了钎料与ti(c,n)基金属陶瓷的化学相容性,降低了界面结合力,从而严重制约了接头强度的提高;使用镍箔的突出特点表现在具有较高的界面强度,与施加铜箔的钎焊接头相比强度显著提高,但其缓解接头残余应力的效果不如铜箔,在靠近钎缝的ti(c,n)基金属陶瓷一侧易引发残余应力集中现象。

针对立方氮化硼(cbn)超硬磨料高温钎焊冷却过程中可能产生较大热应力而导致磨粒破碎和接头断裂的问题,利用弹塑性有限元法对ag-cu-ti合金钎焊cbn磨粒与45钢基体时接头的残余应力进行模拟分析。结果表明;磨粒球体内部中心轴线、中心平面半径方向以及磨粒与钎料顶层圆形断面半径方向是磨粒内部残余应力变化最显著的区域,而圆形断面边缘部分为磨粒内部最大残余拉应力的存在区域。试验验证有限元分析结果与测试结果基本一致。基于磨粒内部的最大残余拉应力,为确保焊后磨粒强度和钎焊砂轮容屑空间,cbn磨粒在钎料层中的包埋深度宜控制在30%～40%之间。

本文采用数值模拟方法,分析了低强匹配对接接头2种拘束条件、5种屈服强度匹配系数的焊接残余应力。结果表明,低强匹配接头焊根处的三向残余拉应力较小,对静载强度影响不大;焊趾处的三向残余拉应力较大,对疲劳强度和冷裂倾向有不利影响。自由状态的纵向残余应力和两端约束状态的横向残余应力,焊缝金属屈服强度每降低25mpa,其残余应力减少约11mpa。

利用有限元软件abaqus,开发了一个顺次耦合的热应力有限元计算程序,对0cr18ni9/20和1cr5mo/20异种钢焊接接头残余应力进行了有限元模拟分析.结果表明,无论是采用奥氏体不锈钢焊条a302焊条还是镍基焊条incone182焊条,0cr18ni9/20钢和1cr5mo/20钢焊接接头中最大的轴向残余应力和环向残余应力产生在20钢侧的热影响区,0cr18ni9侧有最小的焊接残余应力.采用incone182来代替a302可以有效地降低残余应力值,提高抗应力腐蚀开裂的能力.

在氩气保护炉中,采用铜基、银基钎料对ti(c,n)基金属陶瓷与45钢进行钎焊试验。通过观察和分析钎焊接头的结合情况及剪切试验,表明ti(c,n)基金属陶瓷具有较好的钎焊性;氩气保护焊条件下,以h62为钎料的接头的平均剪切强度为37mpa,以ag72cu28为钎料的接头的平均剪切强度为51mpa

选用cu,nb,mo箔中间层,在特定的焊接参数条件下对ti(c,n)基金属陶瓷/40cr钢接头进行了钎焊试验,分析比较了中间层与钎料的不同匹配对抑制裂纹形核及扩展的影响。结果表明,中间层cu能有效释放接头残余应力,防止接头产生裂纹;中间层nb易溶解并聚集成带状,并在该带状组织与钎缝界面萌生裂纹;中间层mo的减应效果较差。影响ti(c,n)基金属陶瓷/40cr钢钎焊接头残余应力的因素很多,应综合考虑各因素才能达到有效降低接头应力的目的。

基于热-弹塑性相关理论,采用ansys的apdl语言编制焊接残余应力数值模拟程序,采用生死单元技术及间接耦合法模拟了典型焊接接头只焊一条焊缝、两条焊缝同时焊和两条焊缝分开焊三种模拟方法的轴向焊接残余应力σx。结果表明:采用不同模拟方法,典型焊接接头的变化规律一致,均在焊缝附近达到最大值;但采用不同方法得到的σx应力水平不同,两条焊缝的残余应力会相互影响,在进行相关研究时这种影响需要考虑在内。两条焊缝分开焊与同时焊相比,分开焊可以在一定程度上减小焊缝中心附近区域的轴向焊接残余应力,且在焊缝的凸面这种减小作用更加明显。

采用有限元数值模拟方法模拟了不同缓冲层和缓冲层厚度对接头残余应力的影响,结果表明,对于同一种缓冲层,厚度不一样,减少应力的效果不一样,都存在一个最佳厚度;使用cu箔、ni箔、ti箔对缓解残余应力非常有效,而使用mo箔作为应力缓冲层可以调整残余应力场的分布状态。

为研究整体绝缘焊热过程,建立整体绝缘接头对接焊三维温度场有限元数值分析模型。考虑材料非线性并采用热弹塑性有限元方法,模拟整体型绝缘接头的温度场、应力场及变形情况,同时模拟分析温度场对整体型接头密封性能的影响。

利用有限元分析软件marc,对冷却后的九层玻璃/铝阳极焊接试件进行数值模拟分析,获得了九层阳极冷却试件内残余应力和应变分布。模拟结果表明,试件冷却后各处的冷却收缩量不同,其内部存在残余应力和应变,试件发生翘曲;过渡层内的等效应力最大,且关于铝层呈对称分布;铝层内的等效应力值达到了屈服极限,表明铝层发生了塑性变形,且铝层内的等效应变最大。

通过动态挂片腐蚀实验、宏观和金相组织观察、sem及能谱分析等方法对采用cu-zn钎料、ag-cu钎料、cu-p钎料钎焊的无氧纯铜-低碳钢管钎焊接头的耐蚀性能进行了评价分析.结果表明:采用cu-p钎料时钢和钎缝间出现裂纹,接头遭受腐蚀后铜管内壁普遍腐蚀,同时钎缝因腐蚀而开裂;cu-zn钎缝成型好,但钎缝本身出现由于金相组织发生选择性腐蚀而引起的局部蚀坑,铜管对应处也出现明显减薄性腐蚀;ag-cu钎料所焊接头成型好,接头各处腐蚀轻微.建议采用ag-cu钎料进行铜-低碳钢的钎焊

采用金相显微镜、电子显微镜、x射线能谱仪、显微硬度、力学试验等检测手段,对ta17钛合金/ag95cunili/0cr18ni10ti不锈钢钎焊接头的组织特征进行了分析。结果表明:钎缝中不锈钢/钎料一侧,形成了三层金属间化合物钎缝组织;在钛合金/钎料一侧,形成两个组织区域;同时,银沿钛合金晶间扩散;在凝固钎焊接头的钎缝中,靠近不锈钢一侧出现了ti、cu的富集;靠近钛合金一侧cu原子的含量明显升高,钎缝中心区基本上是纯银;钎缝中除不锈钢/钎料扩散层外,其他各微区的显微硬度并没有增加;从钎缝断口分析也证明钎缝中靠近不锈钢一侧是接头最薄弱的位置。

一、请问45#钢与20#钢焊接应采用什么焊接材料？ 如果45#已经是调质后的焊接用j507、j506、j427恐怕不行。还 要用异种刚焊条焊接比较好，比如a302.焊条必须烘干,焊前预热,焊 后热处理,采用小电流，，焊丝h08a 一般情况下采用手工电弧焊，使用j507、j506、j427等碱性结 构钢焊条就行。如果没有特殊要求，一般的j422焊条也可凑活。 我们公司设计都要求预热150度，然后用e5016焊条进行施焊 焊条用e5016预热150度左右焊后注意缓冷 1、weldingpart 1)co2-gasarcwelding 2)weldingmustbedonefficiently 3)mustbepreheatingatweldingpart 4)don’texistundercutan

电机公司与日本三菱公司合作的核电项目中,汽轮发电机机座的吊攀的母材采用的是45号钢。另外,在韩国党津的水轮机也采用45号钢作为大轴主要材料。此研究主要从45号钢与q235b的焊接;45号钢作为基体母材,堆焊er316焊材,两个方向来研究45号钢的焊接性。

在钎焊时间120～1500s、钎焊温度1093～1223k的条件下,采用ag-cu共晶钎料对铜和1cr18ni9ti进行钎焊,利用扫描电镜及能谱仪对其接头的界面组织进行了研究。结果表明,接头界面结构为cu/cu(s.s)/ag(s.s)+cu(s.s)/1cr18ni9ti。以抗剪强度评价其接头的力学性能,发现当钎焊温度为1173k、保温时间为300s时,接头抗剪强度最高,为214mpa。

采用有限元热弹塑性分析方法对t形接头不同焊接顺序的残余应力和变形进行模拟.有限元模型中选用三维实体单元,分析了材料物性参数随温度的变化和对流、辐射散热的影响.运用单元生死技术模拟t形接头多道焊接过程,获得了不同焊接顺序t形接头焊接温度场和残余应力、变形场,并对计算结果进行了分析.结果表明,焊接顺序对t形接头的残余应力和变形有较大的影响,采用先焊一侧,然后焊另一侧的方案所得到的残余应力和角变形最小.

焊接残余应力存在导致q545r焊接接头热影响区产生裂纹。本文基于有限元软件abaqus，开发了一个顺次耦合的焊接残余应力有限元计算程序，对q345r焊接接头热影响区域补焊残余应力进行了模拟计算，得到了补焊残余应力的分布规律。其结果表明：补焊后，残余应力值比焊态下残余应力值有所降低。横向残余应力高于径向残余应力，这意味着焊接区域产生纵向裂纹的可能性较高。为此，对实际补焊修复提出了建议，为优化补焊工艺、控制残余应力提供了参考依据。

本文基于正交分析和有限元模拟的方法研究了玻璃管扩口锥度,搭接长度,可伐合金环厚度和施加的压力等因素对玻璃管和可伐合金钎焊封接接头处玻璃侧残余应力的影响。计算结果表明:施加的压力和可伐合金环的厚度影响最大,玻璃管扩口锥度和搭接长度的影响较小,并以此为基础优化了接头的参数。利用优化的参数设计的接头能够减小接头处玻璃和可伐合金侧的最大拉应力,有利于提高接头的抗拉强度。

采用粉末叠层法制备了梯度层,以该梯度层作为缓解接头残余应力的中间层材料,选用cumnni钎料,在1040℃,15min的工艺参数条件下,对yg6硬质合金和40cr钢进行了钎焊试验。结果表明,采用梯度层作为缓解应力的中间层材料,可以明显减小钎焊接头的内应力,大幅提高了接头的强度;采用b梯度层接头强度达656mpa。梯度层的层数对接头强度有明显的影响,梯度层厚度相同的情况下,层数越多其缓解内应力能力越高,接头强度越高。

在分析t形接头焊接温度场的时候，要充分利用单元死活技术以及椭球形移动热源模型。然而在分析焊接顺序对t形接头焊接残余应力场的影响的时候，要采用数值模拟的方法，来研究其中相关的数值。在多道焊、分段焊以及多层焊中，主要采用不同的方法来研究其中出现焊缝的区域。并且能够分析其中的降低效果。本文主要从分段焊、多层焊以及多道焊的焊道顺序来分析t形接头焊接残余应力场的影响。

用不同厚度的cu箔、ni箔作为缓解接头残余应力的中间层材料,以ag-cu共晶合金箔为钎料在880℃,10min的工艺参数条件下对yg6硬质合金和40cr钢进行了真空钎焊试验。研究结果证实,采用ni箔做中间层能有效地降低接头应力,大幅提高接头强度;cu箔能有效降低接头残余应力,但cu本身强度偏低,同时钎焊过程中大量溶解,使中间层的实际厚度明显减薄,加之钎缝与中间层界面处组织不均匀且存在较严重的晶界渗入现象从而严重制约了接头强度的提高;研究结果还表明,中间层厚度对接头强度也有明显的影响,只有在最佳厚度范围内才能达到最佳降低应力、提高接头强度的效果。

在钢结构行业中,焊接作为至关重要的应用技术,其应用的范围非常广泛,具有许多显著的优势,但是也具有一定的缺陷,钢结构焊接的残余应力和焊接中出现的变形问题。在钢结构焊接作业中,如果出现钢材结构的温度不均匀,就会导致钢材结构出现许多焊接残余应力,从而造成焊接的钢结构产生变形以及开裂问题,影响了钢结构焊接施工质量。本文主要针对钢结构焊接作业中残余应力产生的原因进行了深入分析,并对残余应力的影响展开了探讨,并提出了控制钢结构残余应力和变形的方法。