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超声冲击工艺对16MnR十字接头表面质量的影响

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表面技术 2018年第8期47卷 295-301页

作者：于影霞柳依帆何柏林华东交通大学运输学院南昌330013 华东交通大学机电学院南昌330013

目的提高焊接接头的表面质量。方法采用超声冲击方法对16Mn R十字接头焊趾处进行冲击处理,对原始焊态及不同冲击工艺参数下的焊趾表面质量进行了对比测试及比较分析。结果冲击后,焊接接头焊趾处过渡半径增大,母材与焊缝过渡趋于平缓。... 详细信息

目的提高焊接接头的表面质量。方法采用超声冲击方法对16Mn R十字接头焊趾处进行冲击处理,对原始焊态及不同冲击工艺参数下的焊趾表面质量进行了对比测试及比较分析。结果冲击后,焊接接头焊趾处过渡半径增大,母材与焊缝过渡趋于平缓。焊趾表面组织得到明显细化,细化层深度及细化程度随冲击工艺参数的变化而变化。冲击后焊趾处由焊态的拉应力状态转变为压应力状态,表面显微硬度大幅提高。在1.5 A/20 min冲击工艺下,焊趾处的残余压应力最大(为269.8 MPa),表面显微硬度最高(为340.5HV)。同时,经超声冲击后,表面粗糙度有增大的趋势,而且不当的冲击会使接头表层出现不同类型的缺陷,从而影响焊接接头整体的表面质量。结论接头表面质量不仅取决于冲击时间、冲击电流,还取决于单道冲击过程中冲击点与冲击点之间及多道往复冲击过程中冲击道与冲击道之间的位置及连接的紧密程度,而且并不是所有表面质量指标都与超声冲击参数正相关或线性相关。

关键词：超声冲击工艺十字接头表面质量表面组织残余应力显微硬度

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钢桥腐蚀斜焊缝十字接头疲劳性能研究

中国铁道科学 2017年第5期38卷 37-43页

作者：揭志羽李亚东卫星诸葛萍宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

以45°倾角全熔透承载角焊缝十字接头为研究对象,在试件的边缘焊趾附近构造深度分别为1和2mm的2种人工半球形蚀坑,通过疲劳试验和有限元方法分析腐蚀对斜焊缝十字接头疲劳行为的影响。结果表明:当蚀坑深度分别为0,1,和2mm时,在200万次... 详细信息

以45°倾角全熔透承载角焊缝十字接头为研究对象,在试件的边缘焊趾附近构造深度分别为1和2mm的2种人工半球形蚀坑,通过疲劳试验和有限元方法分析腐蚀对斜焊缝十字接头疲劳行为的影响。结果表明:当蚀坑深度分别为0,1,和2mm时,在200万次循环加载下斜焊缝十字接头疲劳强度分别为92.4,91.3和70.2 MPa,当蚀坑深度等于或小于1mm时,可以忽略蚀坑对斜焊缝十字接头疲劳强度的影响,但选取斜焊缝十字接头的S—N曲线时应该考虑不同腐蚀程度的影响;蚀坑深度是影响斜焊缝十字接头疲劳强度的主要因素,在蚀坑半径相同情况下蚀坑越深,等效应力越大,应力集中越明显;由于热点应力集中系数与蚀坑深度的相关性要好于深宽比,且非线性函数优于线性函数,因此推荐采用非线性函数拟合热点应力集中系数与蚀坑深度的关系。

关键词：钢桥腐蚀斜焊缝十字接头疲劳性能

复杂环境中Q420qD高性能钢角焊缝十字接头疲劳性能试验研究

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2021年第6期37卷 1049-1057页

作者：程海根胡聪王文锋钟亮根华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 昌九城际铁路股份有限公司江西南昌330003

目的研究腐蚀与火灾两环境因素对Q420qD高性能钢角焊缝十字接头疲劳性能的影响。方法进行了三种状况下的十字接头疲劳试验,建立95%存活率S-N曲线,并与现行规范进行比较,对其疲劳特性及疲劳寿命给予评价。结果在95%存活率下,十字接头在... 详细信息

目的研究腐蚀与火灾两环境因素对Q420qD高性能钢角焊缝十字接头疲劳性能的影响。方法进行了三种状况下的十字接头疲劳试验,建立95%存活率S-N曲线,并与现行规范进行比较,对其疲劳特性及疲劳寿命给予评价。结果在95%存活率下,十字接头在仅腐蚀处理和腐蚀与火灾处理时的疲劳极限值分别比无处理时的疲劳极限值低24.85%和17.41%。腐蚀后,疲劳断口裂纹源数量增多;受600℃火灾温度作用后,韧窝尺寸相对更大。结论腐蚀会降低十字接头的疲劳性能,且当火灾温度达到600℃时,火灾温度会提高十字接头的疲劳性能。循环次数高于20万次以上时,EN规范、GBJ规范和GB规范设计曲线分别能较好预估无处理、仅腐蚀处理和腐蚀与火灾处理时的角焊缝十字接头疲劳寿命,且均具有足够的安全储备。腐蚀会增加断口裂纹源数量,600℃火灾温度强化了材料的塑性,且瞬断前断口形貌特征和疲劳位移变化规律皆与疲劳损伤曲线相吻合。

关键词：腐蚀与火灾 Q420qD高性能钢十字接头疲劳极限断口形貌疲劳损伤

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7N01铝合金十字接头抗疲劳设计

焊接学报 2019年第10期40卷 20-24,I0001,I0002页

作者：王苹米莉艳于谊飞董平沙哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 中车唐山机车车辆有限公司技术研究中心唐山064000 哈尔滨工业大学(威海) 威海264209

首次针对铝合金十字接头的疲劳失效模式开展研究.借助有限元分析与疲劳试验相结合的研究手段,首先将传统的热点应力(HSS)与研究中的等效结构应力(equilibrium equivalent traction force/EETS)的应力集中系数对比,证实了EETS分析结果的... 详细信息

首次针对铝合金十字接头的疲劳失效模式开展研究.借助有限元分析与疲劳试验相结合的研究手段,首先将传统的热点应力(HSS)与研究中的等效结构应力(equilibrium equivalent traction force/EETS)的应力集中系数对比,证实了EETS分析结果的网格不敏感性.基于此,深入分析十字接头连续板厚度、接头熔深以及加载跨距对焊趾与焊根处应力的影响,并提出有效结构应力(effective traction force)计算焊根开裂角度.结果表明,焊趾处等效结构应力不受连续板厚度、加载跨距与熔深的影响,而在焊根处,各个因素影响不一.疲劳试验与解析预测结果高度一致,承载十字接头焊根开裂角度并非45°.十字接头的抗疲劳设计需综合考虑接头几何特征与焊接质量,必须满足焊趾处等效结构应力(Ss,toe)高于焊根处等效结构应力(Ss,toe).

关键词：十字接头抗疲劳设计结构应力法失效模式

焊后热处理退火工艺对十字接头疲劳寿命的影响

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金属热处理 2020年第9期45卷 86-90页

作者：李季涛兆文忠田长亮大连交通大学机车车辆工程学院辽宁大连116028 中车齐齐哈尔交通装备有限公司技术中心黑龙江齐齐哈尔161002

通过对焊接结构疲劳评估标准分析,归纳了疲劳评估标准对焊接残余应力的考虑,阐明了从计算疲劳寿命角度看,残余应力不需要再另外考虑。设计并制作了一批十字接头试件,采用BS 7608:2014+A1:2015标准对疲劳试验数据进行了分析,结果表明,焊... 详细信息

通过对焊接结构疲劳评估标准分析,归纳了疲劳评估标准对焊接残余应力的考虑,阐明了从计算疲劳寿命角度看,残余应力不需要再另外考虑。设计并制作了一批十字接头试件,采用BS 7608:2014+A1:2015标准对疲劳试验数据进行了分析,结果表明,焊后退火前和不同工艺退火后的十字接头试件疲劳寿命没有显著差异。

关键词：焊接残余应力焊后热处理退火工艺疲劳寿命十字接头

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考虑疲劳性能的十字接头角焊缝尺寸设计

焊接学报 2017年第11期38卷 16-20,76页

作者：聂春戈孙振轩孙彦彬马思群大连交通大学交通运输工程学院大连116028

传统的角焊缝尺寸设计往往只考虑焊缝的静力强度,文中则从疲劳性能的角度对十字接头角焊缝的尺寸设计问题进行研究.首先计算了无熔深十字接头可能失效截面的结构应力,通过对不同焊脚尺寸时结构应力变化特点的分析,从理论上证明了焊脚尺... 详细信息

传统的角焊缝尺寸设计往往只考虑焊缝的静力强度,文中则从疲劳性能的角度对十字接头角焊缝的尺寸设计问题进行研究.首先计算了无熔深十字接头可能失效截面的结构应力,通过对不同焊脚尺寸时结构应力变化特点的分析,从理论上证明了焊脚尺寸越大,接头的疲劳性能越高;当焊脚尺寸s和板厚h之比小于0.75时为焊根失效,大于0.75时为焊趾失效;而实际工程中s/h在0.8和1.0之间是比较理想的选择.然后通过一系列疲劳试验验证了上述结论.最后还分析了焊接熔深对十字接头疲劳性能和焊脚尺寸设计的影响.

关键词：结构应力角焊缝尺寸设计疲劳性能十字接头

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低匹配十字接头的“等承载”设计

焊接学报 2015年第6期36卷 99-102,118页

作者：赵智力张远健方洪渊刘雪松哈尔滨理工大学材料科学与工程学院哈尔滨150040 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001

为提高低匹配接头的静载承载能力和疲劳抗力,根据提出的"等承载"设计思想和实现条件,在确定十字接头应力集中最小化的焊缝形状方案的基础上,通过有限元计算及其结果的回归分析,建立了十字接头几何参数与焊趾、焊根应力集中系数的关系方... 详细信息

为提高低匹配接头的静载承载能力和疲劳抗力,根据提出的"等承载"设计思想和实现条件,在确定十字接头应力集中最小化的焊缝形状方案的基础上,通过有限元计算及其结果的回归分析,建立了十字接头几何参数与焊趾、焊根应力集中系数的关系方程,进行了0.571匹配比十字接头等承载目的的接头形状参数设计.结果表明,设计延缓了拉伸及弯曲过程中低强焊缝和焊趾应力的增长速度,低强焊缝不先于母材屈服,应变集中先位于焊趾,随后向母材转移,接头断裂模式转变为安全的全面屈服断裂.该设计对高强度钢低匹配接头的应用具有重要意义.

关键词：低匹配十字接头等承载能力形状参数设计全面屈服断裂

打磨方式对SMA490BW耐候钢十字接头疲劳性能的影响

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焊接 2021年第12期 12-16,63,64页

作者：王磊曾泓润刘小鹏回丽丛家慧沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136 沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136

对SMA490BW耐候钢十字焊接头进行了不同方式的打磨处理,研究了打磨方式对十字焊接头疲劳性能的影响,并借助SEM研究了疲劳断口形貌。运用ABAQUS有限元软件计算十字焊接头的应力分布及应力集中系数。结果表明,未打磨试样疲劳极限约为70.6 ... 详细信息

对SMA490BW耐候钢十字焊接头进行了不同方式的打磨处理,研究了打磨方式对十字焊接头疲劳性能的影响,并借助SEM研究了疲劳断口形貌。运用ABAQUS有限元软件计算十字焊接头的应力分布及应力集中系数。结果表明,未打磨试样疲劳极限约为70.6 MPa,简单打磨试样疲劳极限约为98.6 MPa,过渡圆弧打磨试样疲劳极限约为104.4 MPa,简单打磨和过渡圆弧打磨相比未打磨试样的疲劳极限分别提高39.7%和47.9%。未打磨、简单打磨和过渡圆弧打磨试样焊趾处的应力集中系数分别为1.558,1.402和1.297。简单打磨和过渡圆弧打磨试样焊趾处的应力集中系数分别降低了10.0%和16.8%。

关键词： SMA490BW耐候钢疲劳性能十字接头应力集中系数

6082-T651铝合金板十字接头组织及力学性能

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焊接 2021年第6期 1-8,61页

作者：祁广斌郝晓虎董红刚许晨玲焦兴贵何建伟大连理工大学辽宁大连116024 大连汇程铝业有限公司辽宁大连116105

采用熔化极惰性气体保护焊进行了15 mm厚6082-T651铝合金板十字接头焊接。研究了焊接工艺参数对十字接头焊缝成形、拉伸性能和显微硬度的影响,并对接头不同区域的元素分布进行了测试分析。结果表明,随送丝速度和焊接电流增加,焊缝余高... 详细信息

采用熔化极惰性气体保护焊进行了15 mm厚6082-T651铝合金板十字接头焊接。研究了焊接工艺参数对十字接头焊缝成形、拉伸性能和显微硬度的影响,并对接头不同区域的元素分布进行了测试分析。结果表明,随送丝速度和焊接电流增加,焊缝余高逐渐减小,熔深和熔宽逐渐增加;焊缝边缘为柱状晶组织,焊缝中心为枝晶和等轴晶混合组织,晶间液化组织从熔合线一直延伸到热影响区内部;Mg,Si,Fe和Mn等合金元素在焊缝中偏聚形成晶间析出相;十字接头抗拉强度最高达到239 MPa,断裂模式为韧性断裂;接头腹板和翼板侧硬度值呈对称分布,热影响区硬度值随焊接热输入增大而减小,并低于焊缝硬度。

关键词： 6082铝合金十字接头元素分布抗拉强度