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压力容器焊缝咬边疲劳裂纹的启裂寿命

机械工程学报 2006年第9期42卷 214-218页

作者：魏安安尤一匡陆怡高光藩汪磊江苏工业学院油气储运技术省重点实验室常州213016

针对某企业空气球罐焊缝咬边在压力波动时的受力情况,首先建立带咬边结构的受力模型,利用西田正孝的图表方法和有限元法分别计算咬边引起的弹性应力集中系数,然后计算出咬边尖端的名义应力,进而利用小缺口启裂寿命经验估算式估算咬边的... 详细信息

针对某企业空气球罐焊缝咬边在压力波动时的受力情况,首先建立带咬边结构的受力模型,利用西田正孝的图表方法和有限元法分别计算咬边引起的弹性应力集中系数,然后计算出咬边尖端的名义应力,进而利用小缺口启裂寿命经验估算式估算咬边的疲劳裂纹启裂寿命。再采用与实物等厚度、与真实咬边等尺寸的模拟试样,进行与实际结构等应力范围条件下的模拟疲劳试验。结果表明,试验寿命与根据经验估算式得到的估算寿命非常接近,从而为咬边疲劳裂纹启裂寿命研究提供了理论依据和试验数据。在考虑一定的安全系数后,对所分析的球罐给出的剩余总寿命为9年,至启裂的剩余寿命为6年。

关键词：咬边疲劳裂纹启裂寿命

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活性剂对焊缝咬边倾向及接头疲劳性能的影响

焊接学报 2009年第5期30卷 45-48,52页

作者：柴国明张慧北京航空制造工程研究所高能柬流加工技术国防科技重点实验室北京100024

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边倾向和焊接接头的疲劳性能进行了研究.结果表明,增加焊接速度虽然可以提高生产效率,但是焊接速度增加后,熔敷金属不易填充焊趾部,容易在焊趾部产生咬边缺陷,加入活性剂可以减小或消除咬边现象.... 详细信息

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边倾向和焊接接头的疲劳性能进行了研究.结果表明,增加焊接速度虽然可以提高生产效率,但是焊接速度增加后,熔敷金属不易填充焊趾部,容易在焊趾部产生咬边缺陷,加入活性剂可以减小或消除咬边现象.添加活性剂后,熔敷金属增加,电弧力对熔池的压迫作用增强,电弧电压升高,电弧挺度增加,电弧更稳定.这些因素可以促进熔敷金属向焊趾部流动,填充在焊趾部.添加活性剂后,疲劳寿命最多提高了60%左右.通过添加活性剂可以减小或消除咬边,提高焊接接头的疲劳性能.

关键词：活性剂咬边疲劳强度

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激光—电弧复合焊接咬边缺陷分析及抑制方法

焊接学报 2008年第6期29卷 85-88,117页

作者：高明曾晓雁胡乾午严军华中科技大学武汉光电国家实验室武汉430074

为了提高激光—电弧复合焊接的可靠性,对复合焊接咬边缺陷成形机理及抑制方法进行了研究。结果表明,激光能够提高复合焊接的临界咬边速度,最高可达电弧焊接的5倍。在激光—电弧相互作用下,复合焊接存在两种抑制咬边的机理。一种是改变... 详细信息

为了提高激光—电弧复合焊接的可靠性,对复合焊接咬边缺陷成形机理及抑制方法进行了研究。结果表明,激光能够提高复合焊接的临界咬边速度,最高可达电弧焊接的5倍。在激光—电弧相互作用下,复合焊接存在两种抑制咬边的机理。一种是改变焊趾处固、液、气三相的表面张力状况,形成指向熔池外部的合力。另一种是通过提高熔池内温度梯度和热输入来增加熔池内由内向外的流动速度和时间,使熔化金属能够流向并填充焊趾,这种抑制机理作用更为显著。试验确定了复合焊接临界咬边速度的经验公式和电弧电压的合理调节范围。

关键词：激光焊接复合焊接咬边临界咬边速度

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外界因素对焊接咬边问题的影响规律

材料热处理学报 2015年第3期36卷 205-208页

作者：吉玲左敦稳邓永芳王珉南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 临沂大学传媒学院山东临沂276005

采用Ansys有限元分析法建立了数学模型,分析咬边形成和熔宽最大处熔池的深宽比之间的关系;通过数值模拟方法,分析了工件厚度、工件初始温度以及散热条件对熔池温度场的影响,发现工件厚度较小时不易产生咬边现象,通过提高工件预热温度、... 详细信息

采用Ansys有限元分析法建立了数学模型,分析咬边形成和熔宽最大处熔池的深宽比之间的关系;通过数值模拟方法,分析了工件厚度、工件初始温度以及散热条件对熔池温度场的影响,发现工件厚度较小时不易产生咬边现象,通过提高工件预热温度、改善散热条件可有效抑制咬边的产生,最后,通过对不同预热温度下的工件进行TIG焊接实验,验证了数值模拟结果的正确性。

关键词：数值模拟咬边深宽比 TIG焊

高速TIG-MIG复合焊焊缝驼峰及咬边消除机理

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焊接学报 2014年第8期35卷 87-90,117页

作者：娄小飞陈茂爱武传松叶克力山东大学材料连接技术研究所济南250061 广西机电职业技术学院南宁530007

搭建了TIG-MIG复合焊试验平台及电参数—高速图像同步采集系统,进行了一系列低碳钢高速TIG-MIG复合焊工艺试验,研究了高速TIG-MIG复合焊的电弧形态、熔滴过渡及熔池行为对焊缝成形的影响,并确定了合适的匹配参数.结果表明,MIG焊电流在24... 详细信息

搭建了TIG-MIG复合焊试验平台及电参数—高速图像同步采集系统,进行了一系列低碳钢高速TIG-MIG复合焊工艺试验,研究了高速TIG-MIG复合焊的电弧形态、熔滴过渡及熔池行为对焊缝成形的影响,并确定了合适的匹配参数.结果表明,MIG焊电流在240~300 A,且TIG焊电流与MIG焊电流相当时,TIG-MIG复合焊焊接过程稳定,即使在焊接速度高达2.5 m/min时,焊缝仍无驼峰、咬边等缺陷,与传统MIG焊相比,熔深增加,熔宽减小.TIG-MIG复合焊由于电弧间的相互作用,两电弧指向发生偏转,电弧压力减小,焊接过程不产生弧坑,且熔宽变窄,这是避免驼峰和咬边缺陷的主要原因.

关键词： TIG-MIG复合焊高速焊驼峰咬边

TIG熔修法改善含咬边缺陷焊接接头疲劳性能

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2004年第7期37卷 570-574页

作者：王东坡霍立兴张玉凤天津大学材料科学与工程学院天津300072

接头焊趾区表面常常会存在一些焊接缺陷如咬边等,这些缺陷对接头承受动载荷的能力影响很大,疲劳裂纹往往从该部位更早地萌生.结合国产16Mn低合金中强钢,用TIG熔修法提高含咬边缺陷焊接接头疲劳强度,并延长其疲劳寿命.试验结果表明,咬边... 详细信息

接头焊趾区表面常常会存在一些焊接缺陷如咬边等,这些缺陷对接头承受动载荷的能力影响很大,疲劳裂纹往往从该部位更早地萌生.结合国产16Mn低合金中强钢,用TIG熔修法提高含咬边缺陷焊接接头疲劳强度,并延长其疲劳寿命.试验结果表明,咬边等焊接缺陷降低原始焊接接头疲劳强度10%～20%;与含缺陷焊态试件相比,TIG熔修处理后十字接头的疲劳强度提高70%,疲劳寿命提高5～8倍,与不含焊接缺陷的焊态试件相比,疲劳强度提高34%,疲劳寿命延长3～4倍;原始咬边缺陷对TIG熔修处理后焊接接头的疲劳性能基本没有影响.

关键词：疲劳强度咬边焊接接头 TIG熔修焊趾

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活性剂改善焊缝咬边倾向的研究

材料工程 2009年第S1期37卷 89-92页

作者：柴国明张慧北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室北京100024

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边和疲劳性能进行了研究。研究结果表明,活性剂使熔敷金属增加;电弧力对熔池的压迫作用增强;电弧电压升高;电弧挺度增加;电弧更稳定。这些可以促进熔敷金属向焊趾部流动,填充在焊趾部。通过添加... 详细信息

针对活性剂等离子弧焊焊接过程,对焊缝咬边和疲劳性能进行了研究。研究结果表明,活性剂使熔敷金属增加;电弧力对熔池的压迫作用增强;电弧电压升高;电弧挺度增加;电弧更稳定。这些可以促进熔敷金属向焊趾部流动,填充在焊趾部。通过添加活性剂可以减小或消除咬边。

关键词：活性剂咬边等离子弧焊接

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单电弧TIG焊咬边影响机理的数值模拟研究

焊接 2007年第4期 22-26页

作者：卢振洋刘建黄鹏飞殷树言吉玲北京工业大学机电学院 100022 山东临沂师范学院信息学院 276005

避免咬边是提高焊接速度的关键问题。通过对TIG焊温度场进行数值模拟,找到TIG焊在不同焊接速度时熔池成形规律。研究表明:焊接熔池中熔宽最大的位置滞后于熔深最大的位置,影响咬边产生的关键在于动态深宽比。在对模型校核的基础上,从动... 详细信息

避免咬边是提高焊接速度的关键问题。通过对TIG焊温度场进行数值模拟,找到TIG焊在不同焊接速度时熔池成形规律。研究表明:焊接熔池中熔宽最大的位置滞后于熔深最大的位置,影响咬边产生的关键在于动态深宽比。在对模型校核的基础上,从动态深宽比的角度分析了TIG高速焊接时的咬边问题,指出在焊接电流相同的条件下,随着焊接速度的提高,熔深和熔宽都将减小,但熔深减小更多,所以动态深宽比减小,熔池表面张力向内的合力增大,容易产生咬边。即使在保证熔深相同的前提下,随焊接速度的提高,熔池的动态深宽比也会越来越小,导致咬边倾向增加。

关键词： TIG焊有限元分析咬边

低电流TIG电弧辅助高速MIG咬边缺陷抑制机理及工艺优化

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低电流TIG电弧辅助高速MIG咬边缺陷抑制机理及工艺优化

作者：魏建华山东大学

学位级别：硕士

传统的M1G焊接工艺以其高适应性、易于实现自动化等优点,在制造业中得到广泛应用。在实际焊接过程中,当MIG焊焊接速度超过某一临界值时,焊缝成形中通常会伴有咬边缺陷,成为制约该工艺在高速焊中的主要障碍。改善高速MIG焊缝成形,研究高... 详细信息

传统的M1G焊接工艺以其高适应性、易于实现自动化等优点,在制造业中得到广泛应用。在实际焊接过程中,当MIG焊焊接速度超过某一临界值时,焊缝成形中通常会伴有咬边缺陷,成为制约该工艺在高速焊中的主要障碍。改善高速MIG焊缝成形,研究高速MIG咬边缺陷的抑制机理,对MIG在高速焊中的应用具有重要的研究意义和理论价值。设计、制作了TIG-MIG复合焊接双焊枪加持装置,优化了电参数采集设备。完成了温度场、流场和熔滴过渡检测等实验平台的搭建,用以获取高速TIG-MIG复合焊焊接过程中熔池传质,传热以及受力变化。初步工艺实验表明低电流TIG辅助电弧可有效抑制高速MIG焊咬边缺陷。开展了温度参量和咬边缺陷的相关性研究,得出熔池边缘温度梯度是影响咬边缺陷的重要温度参量。低电流TIG辅助电弧可以有效降低高速MIG焊熔池前部边缘部位的温度梯度。此外,熔池流动行为也表明低电流TIG辅助电弧可以促进液态金属向焊缝边缘的铺展和填充,达到降低熔池边缘温度梯度的目的。研究焊接过程中受力变化对焊缝成形的影响,对比各种作用力对咬边缺陷的影响力度。结果表明低电流TIG电弧辅助高速焊中,熔滴冲击力和电弧力是影响咬边缺陷的主要作用力,重力及表面张力等作用力为次要作用力。通过低电流TIG电弧的辅助可以有效减小电弧力的作用,从而减轻甚至抑制高速MIG焊接过程中咬边缺陷的产生。在理论研究的基础上,针对性的开展工艺实验。获取复合焊中各焊接工艺参数对咬边缺陷的影响,制定出工艺优化的简易方案,以减少工艺优化数量。优化后的复合焊参数能完全抑制高速焊咬边缺陷的产生。

关键词： TIG-MIG 咬边抑制机理传质传热受力工艺优化