残余焊接不锈钢板的应力分析

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残余焊接不锈钢板的应力分析

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人气:-发表时间:2018-11-23 15:10:00【

残余焊接力是不锈钢板需要控制的关键参数,以便最小化焊接部位的故障,由于不锈钢板较高的表面冷却引起的应力和由相变引起的应力,焊接是许多工业部门中不锈钢板最重要的技术工艺之一,例如工业工程,造船,管道制造等。焊接后产生的残余应力对焊接设备的使用特性产生相当大的影响,并且使得可以避免焊接接头的失效。

使用不同的技术来控制焊接区域中的应力状态,衍射技术是广泛用于分析焊缝中和焊接区域附近的残余应力分布的方法之一。通过X射线张力测量法进行的大量测量包含关于焊接引起的残余应力信息,通常在不考虑平衡条件的情况下进行应力分布的分析。

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拉伸残余应力可能会降低性能或导致制造产品失效,可能会因疲劳,蠕变或环境恶化而增加损坏率。可能通过导致脆性断裂失效或导致其他形式的损坏来降低负载能力。压缩残余应力通常是有益的,但会导致屈曲载荷减小。

残余应力可以通过非破坏性技术测量,包括X射线衍射,中子衍射和光学磁场和超声波方法; 通过局部破坏性技术,包括钻孔,环芯和深孔方法,通过切片方法,包括块移除,分割,切片,分层和轮廓方法。最佳测量技术的选择应考虑体积分辨率,材料,几何形状和访问。近年来,通过焊接和其他制造工艺的数值模拟预测残余应力迅速增加。焊接建模在技术和计算上要求很高,材料行为,工艺参数和几何形状的简化和理想化是不可避免的。数值模拟是残余应力预测的有力工具,但参考实验结果的验证是必不可少的。

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焊缝中的残余应力是由焊接后立即发生的局部金属张力产生的,这是残余应力的主要来源,在焊接区域的冷却过程中,这些区域经历了不均匀的加热,由于较高的表面冷却引起的应力。当焊缝冷却时,表面比内部冷却得更快,即使这种冷却发生在静止空气中。厚度越大,产生的应力越大。 

有多种方法可以测量或估算残余应力,直接测量可以是半破坏性的。已经被用于不锈钢板焊接,但是一项重要的评估仍然确定仍然迫切需要开发所需的知识。焊接修复中的残余应力更加复杂,难以理解和预测,这种焊接的尺寸很小并且涉及高度克制。通过焊件中间的平面上的应力变化的线扫描值,材料和焊接金属的化学成分。

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不锈钢板新疆11选5开奖样本进行实验,通过将样品定位焊接到非常厚的钢板上来实现约束,在冷却至室温后被切断。在这些情况下,峰值应力不会发生在焊缝的底部,在焊缝中间横向方向上,最大残余应力约为纵向应力最大值的一半,随着热输入的增加而减小,普通低碳不锈钢板12%铬合金钢可以一次性焊接,厚度为3-12 mm,钢的厚度可达25mm,可从两侧焊接。焊接在没有飞溅,臭氧形成或与熔焊技术情况下进,其工艺温度远低于熔融技术,从而避免了液相可能发生的问题,例如合金偏析,孔隙率和裂缝。

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