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X80管线钢在线用焊条的研制

焊接学报 2013年第5期34卷 9-12,113页

作者：张敏席敏敏张翔褚巧玲郑雯西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

研制了一种X80管线钢在线用碱性低氢焊条,此焊条主要用于X80管线钢管管对接环焊缝打底焊及管线钢的焊补.确定了焊条药皮各组分的合理配比,合理选择焊芯并进行了一系列焊接试验及焊接接头力学性能和金相测试.结果表明,所研制焊条引弧及... 详细信息

研制了一种X80管线钢在线用碱性低氢焊条,此焊条主要用于X80管线钢管管对接环焊缝打底焊及管线钢的焊补.确定了焊条药皮各组分的合理配比,合理选择焊芯并进行了一系列焊接试验及焊接接头力学性能和金相测试.结果表明,所研制焊条引弧及稳弧性能良好、飞溅小、脱渣好,焊道成形良好;B焊条焊接接头力学性能优异,屈服强度达640 MPa,抗拉强度达804 MPa,冲击吸收功达120 J;B焊条所得焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,其比例恰当,与母材组织匹配较好.

关键词： X80管线钢焊条药皮工艺性能力学性能金相组织

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17-4PH不锈钢热处理工艺

金属热处理 2012年第9期37卷 8-11页

作者：张敏褚巧玲西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048

介绍了不同的热处理工艺对17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响,对其沉淀硬化机理进行了总结和探讨。17-4PH不锈钢兼有强度高、耐蚀性好的优点。传统的工艺为固溶+时效处理,普遍采用的固溶温度为1040℃,随着时效温度的提高... 详细信息

介绍了不同的热处理工艺对17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响,对其沉淀硬化机理进行了总结和探讨。17-4PH不锈钢兼有强度高、耐蚀性好的优点。传统的工艺为固溶+时效处理,普遍采用的固溶温度为1040℃,随着时效温度的提高和时效时间的延长,其强度和硬度升高,塑韧性降低。在传统工艺的基础上,增加调整处理,可以细化马氏体基体组织,提高材料的韧性及耐蚀性。对于17-4PH钢的强化机理,普遍认为与ε-Cu的析出有关,但对于其形貌的分析不尽相同。

关键词： 17-4PH不锈钢固溶处理时效处理调整处理

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大型透平机壳焊后热处理的残余应力数值模拟

金属热处理 2013年第3期38卷 121-123页

作者：张敏褚巧玲李继红高寒西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048

采用热-粘弹塑性有限元模型,在考虑蠕变效应的基础上,对大型透平机壳进行焊后热处理数值模拟。结果表明,焊后机壳残余应力较高,部分节点超过材料的屈服强度;经过热处理后,机壳整体残余应力均低于材料的屈服强度。在300℃去应力退火,机... 详细信息

采用热-粘弹塑性有限元模型,在考虑蠕变效应的基础上,对大型透平机壳进行焊后热处理数值模拟。结果表明,焊后机壳残余应力较高,部分节点超过材料的屈服强度;经过热处理后,机壳整体残余应力均低于材料的屈服强度。在300℃去应力退火,机壳残余应力降低幅度不大;当退火温度升到550℃时,机壳应力降低显著。

关键词：透平机壳焊后热处理数值模拟

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风机叶轮热处理工艺优化的数值模拟

金属热处理 2014年第5期39卷 132-137页

作者：张敏范文婧褚巧玲西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048

利用大型通用有限元软件对某风机叶轮的焊接过程及几种不同热处理工艺进行了模拟。结果表明,焊态下叶轮的应力主要集中在焊缝处及热影响区处,应力水平较高,大小分布起伏不定。热处理结果显示,700℃保温3 h(F1)、700℃保温8 h(F2)及600... 详细信息

利用大型通用有限元软件对某风机叶轮的焊接过程及几种不同热处理工艺进行了模拟。结果表明,焊态下叶轮的应力主要集中在焊缝处及热影响区处,应力水平较高,大小分布起伏不定。热处理结果显示,700℃保温3 h(F1)、700℃保温8 h(F2)及600℃保温3 h(F3)三种工艺下,叶轮的应力值明显降低,最大降低81%,应力分布较为均匀,畸变也较焊态有很大的降低,最大畸变量只有0.669 mm。综合考虑,推荐选用700℃保温3 h(F1)和600℃保温3 h(F3)。

关键词：叶轮有限元模拟残余应力热处理工艺

风机叶轮用0Cr13Ni5Mo钢焊条的研制

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焊接学报 2013年第8期34卷 1-4,113页

作者：张敏吴伟刚褚巧玲李继红张海存西安理工大学材料科学与工程学院西安710048 西安陕鼓动力股份有限公司西安710075

根据风机叶轮焊接接头强韧性要求,利用组织匹配原则设计焊芯,用药皮过渡方法补充选用焊芯与设计焊芯成分间的差距,并通过金相分析、力学性能及工艺性能测试等方法,研制了0Cr13Ni5Mo钢专用焊条.结果表明,用药皮过渡方式补充选用焊芯与设... 详细信息

根据风机叶轮焊接接头强韧性要求,利用组织匹配原则设计焊芯,用药皮过渡方法补充选用焊芯与设计焊芯成分间的差距,并通过金相分析、力学性能及工艺性能测试等方法,研制了0Cr13Ni5Mo钢专用焊条.结果表明,用药皮过渡方式补充选用焊芯与设计焊芯成分之差的方法,既可验证所设计焊芯能否达标,也可用于指导小批量生产特种焊条;1号、2号、3号焊条所得接头的焊缝区和HAZ组织均为回火索氏体+板条马氏体+残余奥氏体+二次析出相,其对应接头力学性能均高于4号传统焊条;2号焊条工艺性最好,3号综合性能最好,可作为0Cr13Ni5Mo钢专用焊条.

关键词：焊条药皮过渡马氏体力学性能工艺性能

超声冲击处理对不同强度等级钢焊接残余应力的影响

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应用力学学报 2021年第2期38卷 730-737页

作者：胡章咏晏嘉陵刘川褚巧玲黄冈师范学院机电与汽车工程学院黄冈438000 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院合肥230088 大唐锅炉压力容器检验中心有限公司合肥230088 江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

采用超声冲击处理Q390B和EQ70两种强度等级的多道焊试板,通过小孔法和X射线衍射法测试试板表面残余应力,采用轮廓法测试试板内部残余应力,对比试板焊态应力及超声冲击处理态应力。研究发现:超声冲击处理使两种强度等级试板焊缝表面残余... 详细信息

采用超声冲击处理Q390B和EQ70两种强度等级的多道焊试板,通过小孔法和X射线衍射法测试试板表面残余应力,采用轮廓法测试试板内部残余应力,对比试板焊态应力及超声冲击处理态应力。研究发现:超声冲击处理使两种强度等级试板焊缝表面残余应力由焊态拉伸应力全部转变为压缩应力,纵向应力下降幅度为800MPa左右,横向应力下降幅值约为400MPa~600MPa;超声冲击处理造成的表面压应力深度达2mm~3mm,对焊接应力的影响深度可以达到5mm~8mm;超声冲击处理对两种材料的表面应力有明显的调控作用,都可以使表面应力幅值出现大幅下降;超声冲击处理对超过5mm~8mm深度的焊接应力影响不大。

关键词：超声冲击处理焊接试板焊接残余应力轮廓法强度等级

多次切割轮廓法测试局部补焊厚板内部残余应力分布

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机械工程学报 2019年第18期55卷 28-35页

作者：严益晏嘉陵刘明星李丹刘川褚巧玲江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院合肥230088 大唐锅炉压力容器检验中心有限公司合肥230088 西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

局部修补焊缝的应力分布呈现三维特征,需要进行内部应力测试才能全面反映局部补焊对焊接残余应力的影响。采用多次切割轮廓法测试50mm厚局部补焊试板的内部应力分布,获得原始焊缝位置的纵向应力、补焊位置的纵向应力以及原始焊缝中心位... 详细信息

局部修补焊缝的应力分布呈现三维特征,需要进行内部应力测试才能全面反映局部补焊对焊接残余应力的影响。采用多次切割轮廓法测试50mm厚局部补焊试板的内部应力分布,获得原始焊缝位置的纵向应力、补焊位置的纵向应力以及原始焊缝中心位置的横向应力分布;分析补焊焊接对纵向焊接应力的影响;研究了试板中截面位置横向切割后造成的应力释放程度。结果表明,多次切割轮廓法可获得试样不同位置的横向和纵向应力分布全貌;局部补焊造成补焊焊缝内的纵向应力幅值增加,峰值应力相对原始焊缝增加30%;由于局部补焊焊缝的热处理作用,其上部区域的纵向应力降低,峰值应力相对原始焊缝降低幅度达到60%;垂直焊缝方向平行切割测试两位置的纵向应力时,两切割面的距离大于2倍厚度,第一次切割对第二次切割面上的应力状态影响较小。多次切割轮廓法为研究厚板内部应力局部补焊前后的变化提供了经济高效的测试手段。

关键词：局部补焊内部应力轮廓法应力释放程度应力叠加

T2-Y/Q345异质材料焊接残余应力及变形数值模拟

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焊接学报 2020年第4期41卷 67-72,I0008页

作者：张敏张文辉肖继明董玉凡褚巧玲西安理工大学西安710048

利用ANSYS有限元软件基于APDL命令流对T2-Y/Q345异质材料平板对接接头的温度场、残余应力和横向收缩进行数值模拟计算.同时,对焊接接头的温度、残余应力及横向收缩进行测量.结果表明,与T2-Y侧相比,Q345侧存在较大的温度梯度.沿焊缝方向,... 详细信息

利用ANSYS有限元软件基于APDL命令流对T2-Y/Q345异质材料平板对接接头的温度场、残余应力和横向收缩进行数值模拟计算.同时,对焊接接头的温度、残余应力及横向收缩进行测量.结果表明,与T2-Y侧相比,Q345侧存在较大的温度梯度.沿焊缝方向,T2-Y与Q345侧横向应力和纵向应力分别为双驼峰状和帽状分布.在垂直于焊缝的中央界面的上表面,纵向应力与横向应力在焊缝和热影响区的应力分布均不连续,并在Q345侧存在较大应力梯度.此外,T2-Y/Q345横向收缩最大位置位于焊缝中间部位,且向两端逐渐减小.数值模拟结果与试验结果相对比,两者基本吻合,验证了ANSYS有限元计算的可靠性.

关键词：异质材料数值模拟温度场残余应力横向收缩

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9Ni钢焊接接头低温性能研究

兵器材料科学与工程 2013年第4期36卷 10-14页

作者：张敏褚巧玲李继红西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048

针对国产9Ni钢,对其进行焊接及热处理工艺制定。采用多层多道手工电弧焊,焊条为ENiCrMo-3,焊前不预热且严格控制层间温度;选择双相区处理工艺。通过高低温拉伸试验、低温冲击试验、硬度测试及金相组织观察检测焊接接头性能。结果表明,9N... 详细信息

针对国产9Ni钢,对其进行焊接及热处理工艺制定。采用多层多道手工电弧焊,焊条为ENiCrMo-3,焊前不预热且严格控制层间温度;选择双相区处理工艺。通过高低温拉伸试验、低温冲击试验、硬度测试及金相组织观察检测焊接接头性能。结果表明,9Ni钢接头低温冲击韧性和抗拉强度均满足要求,对其制定的焊接和热处理工艺切实可行。

关键词： 9Ni钢焊接接头低温冲击韧性双相区处理