收藏本站
《天津大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不锈钢焊接接头疲劳失效评定方法研究

吴冰  
【摘要】:本文通过焊接接头疲劳试验对SAF2205双相不锈钢和1Cr18Ni9Ti钢焊接接头S-N曲线进行了详细分析,并将其试验结果进行了比较,讨论了焊接材料及试样接头型式对S-N曲线的影响。试验结果表明:SAF2205和1Cr18Ni9Ti不锈钢焊接试样的常数m和N=2(106疲劳强度与国际焊接学会(IIW)推荐的数值有较大差异,采用IIW的S-N曲线对本文不锈钢焊接试样进行疲劳评定时,将给出过于保守的结果;接头型式不同导致焊接接头局部应力集中有较大差异,因而对采用名义应力表示的S-N曲线有明显影响。 为了研究焊接接头残余应力对接头疲劳强度的影响,本文采用ANSYS软件计算焊接残余应力。首先模拟接头的焊接温度场,在此基础上计算接头残余应力,并且分析研究了焊接接头尤其是疲劳断裂危险区的残余应力分布特征。结果表明:对于本文的D型接头焊根处存在较高的残余应力值;其计算结果与有限元网格划分有一定的依赖性。 本文采用Dang Van准则和体积法两种局部法从理论上对SAF2205双相不锈钢和1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的疲劳性能进行评定。 法国金属研究所提出了用于角焊缝的局部疲劳极限准则——Dang Van准则,考虑焊接残余应力,用准则中J.J.Janosch提出的持久限公式对开坡口承载十字接头(D型)的疲劳强度进行评定。讨论了Dang Van准则评定的各种影响因素及其适用性。结果表明:对于本文的D型接头,评定后的特征疲劳强度与Dang Van准则的建议值有一定的差异。经研究发现,有限元网格尺寸的选择及其焊根处的未焊透缺陷都会影响最终的计算结果。 体积法是近年来提出的一种疲劳强度和疲劳寿命预测方法。本文应用体积法对不锈钢的四种不同型式的焊接接头疲劳强度进行了评定研究,对该方法的适用性和有限元计算过程影响因素进行了分析讨论。结果表明:对焊态焊接接头,体积法局部平均应力(σave|Ω参量为具有一定普遍意义的疲劳控制参量,由(σave|Ω表示的焊接接头疲劳强度与接头型式无关;对有限元网格大小和焊接接头材料的不同有一定的依赖性。同时结合Dang Van准则对体积法进行修正,采用修正的体积法再次对SAF2205双相不锈钢两种接头的疲劳寿命进行评定,计算结果验证了修正体积法的合理性和有效性。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG407

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨新岐;许海生;耿立艳;霍立兴;;局部法评定铝合金3A21角接接头疲劳性能[J];机械强度;2005年06期
2 许海生;杨新岐;耿立艳;霍立兴;;铝合金焊接接头疲劳强度试验研究[J];机械强度;2006年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 安俊伟;焊接残余应力对梁柱节点抗震性能的影响[D];天津大学;2005年
2 耿立艳;铝合金焊接接头疲劳失效评定方法研究[D];天津大学;2004年
3 许海生;铝合金焊接接头疲劳行为局部准则研究[D];天津大学;2004年
4 梁炜宇;焊接对多高层钢结构承载力影响的研究[D];浙江工业大学;2007年
5 马丽莉;AZ31B镁合金TIG焊横向接头疲劳性能研究[D];太原理工大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 梁晓燕,罗金华,杜汉斌,胡席远,吴祥兴,胡伦骥;基于ANSYS平台焊接模拟中不同焊接热源的比较[J];电焊机;2003年03期
2 姚卫星;金属材料疲劳行为的应力场强法描述[J];固体力学学报;1997年01期
3 董俊慧,霍立兴,张玉凤;低碳钢管道焊接残余应力有限元分析[J];焊接;2000年12期
4 杨新岐,张艳新,霍立兴,张玉凤;焊接接头疲劳评定的局部法研究现状[J];焊接学报;2003年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王淑花;武万良;王树成;;低温下1Cr18Ni9Ti钢焊接接头的拉伸性能和断口形貌研究[J];兵器材料科学与工程;2007年01期
2 王国凡;含钛18-8钢管循环水应力腐蚀裂纹分析[J];表面技术;2002年06期
3 王国凡;1Cr18Ni9钢方焊管在大气中的晶间腐蚀[J];材料工程;2003年06期
4 樊俊铃;郭杏林;赵延广;吴承伟;;定量热像法预测焊接接头的S-N曲线和残余寿命[J];材料工程;2011年12期
5 罗辉;邹增大;王新洪;曲仕尧;王育福;;双电极奥氏体不锈钢焊条单弧焊工艺研究[J];材料科学与工艺;2007年04期
6 张建晓,雷万庆;石化装置用HK40炉管的焊接[J];电焊机;2004年05期
7 顾兰,薛忠明,张彦华;激光深熔温度场数值模拟热源模型分析[J];电焊机;2004年09期
8 张宏;陈鹏;;基于有限元的管线钢焊接温度场模拟[J];电焊机;2006年12期
9 刘兴龙;曲仕尧;邹增大;王新洪;;基于ANSYS的焊接过程有限元模拟[J];电焊机;2007年07期
10 杜晗婷;陈冰泉;牟军伟;韩方;张正华;;轧辊堆焊温度场的动态有限元模拟[J];电焊机;2007年11期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 王润军;郝建国;田鑫;耿延朝;;ZG_0Cr_(25)Ni_7Mo_2N焊接工艺评定试验[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
2 李玉春;姚卫星;;复杂载荷下的应力场强法疲劳寿命估算[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
3 叶彬;姚卫星;;飞机结构细节疲劳寿命的应力场强法分析[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
4 姚卫星;;应力场强法及其应用[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
5 杨敏;米小琴;罗英;王小彬;;反应堆压力容器接管与安全端对接焊缝焊接材料的选择及其对焊缝性能影响[A];第四届中国核学会省市区“三核”论坛论文集[C];2007年
6 张万鹏;潘希德;薛锦;潘建新;;316L/20g超低碳不锈钢复合管的连接[A];陕西省焊接学术会议论文集[C];2006年
7 郭伟彬;何玉怀;苏彬;;1Cr11Ni2W2MoV钢高温旋转弯曲疲劳性能[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
2 吴铭方;铝合金与不锈钢低温扩散焊及界面主组元扩散行为研究[D];江苏大学;2011年
3 赵勇铭;多轴疲劳寿命模型及疲劳试验谱编制方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 白庆华;随焊锤击应力场数值模拟的研究[D];河北农业大学;2012年
5 李菊;钛合金低应力无变形焊接过程机理研究[D];北京工业大学;2004年
6 张志林;飞机座舱透明件设计理论及应用[D];南京航空航天大学;2005年
7 薛小龙;压力管道在线焊接技术的研究[D];南京工业大学;2006年
8 姬书得;水轮机转轮焊接残余应力调控措施的虚拟优化[D];哈尔滨工业大学;2006年
9 邢海燕;基于磁记忆技术的疲劳损伤评估及寿命预测[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 李晓峰;基于虚拟疲劳试验的铁路车辆焊接结构疲劳寿命预测[D];大连交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋志凯;基于残余应力场分析的焊接钢结构疲劳强度预测理论研究[D];长沙理工大学;2010年
2 李吉承;2205双相不锈钢焊接接头组织与耐蚀性研究[D];辽宁石油化工大学;2010年
3 何兴旺;铝合金地铁车体性能仿真分析[D];大连交通大学;2010年
4 周晓坤;大轴重货车部件强度分析与焊缝疲劳寿命预测[D];大连交通大学;2010年
5 李娟;镁/铝合金焊接接头疲劳评定的热点应力法研究[D];太原理工大学;2011年
6 张安明;不锈钢焊接接头耐腐蚀性能研究[D];兰州理工大学;2011年
7 赵映龙;2Cr13不锈钢高拘束度结构焊接工艺研究[D];太原科技大学;2011年
8 李文明;无焊接工艺孔钢结构梁柱节点的抗震性能试验及其有限元分析[D];青岛理工大学;2010年
9 高书俊;药芯焊丝CO_2气体保护焊烟尘测试及其结构的研究[D];天津大学;2010年
10 温志先;海上吊机底座在不同焊接工艺下变形的数值模拟[D];天津大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐卫平;MB8镁合金薄板的搅拌摩擦焊[J];材料工程;2002年08期
2 张华,林三宝,吴林,冯吉才,宁金星;AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头断裂机制[J];材料工程;2005年01期
3 柯黎明,邢丽,徐卫平;AZ81A镁合金焊接接头的组织与性能[J];材料工程;2005年01期
4 马建民,李敬勇;焊接缺陷对铝合金焊接接头疲劳性能的影响[J];材料开发与应用;2003年06期
5 潘际銮;镁合金结构及焊接[J];电焊机;2005年09期
6 王春光,李少甫,石永久;焊接钢管节点热点应力集中系数参数方程的适用性研究[J];工程力学;1999年06期
7 周胜利,林亚超;高速铁路钢桥的疲劳问题及构造处理[J];国外桥梁;1996年03期
8 陈俊梅,王东坡,霍立兴,张玉凤;铝合金TIG焊非承载角焊缝十字接头疲劳强度的研究[J];焊接;2001年02期
9 陆念力,兰朋,李良;二阶理论条件下的梁杆系统精确有限元方程及应用[J];哈尔滨建筑大学学报;1998年04期
10 杨新岐,张艳新,霍立兴,张玉凤;焊接接头疲劳评定的局部法研究现状[J];焊接学报;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李杰;地震循环载荷下钢结构梁柱焊接节点耗能与损伤行为的研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张俊宝;基于Push-over分析的梁柱焊接节点抗震性能研究[D];天津大学;2003年
2 许海生;铝合金焊接接头疲劳行为局部准则研究[D];天津大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 荣豪;周伟;陈辉;张卫华;;超声冲击对SMA 490BW耐候钢焊接残余应力的影响[J];电焊机;2011年11期
2 李俊菀;陈志良;淡勇;;压力容器缺陷评定研究进展[J];化工设备与管道;2009年04期
3 朱亮;任国松;姬孝斌;;双孔微剪切试验评定铝合金焊接接头局部变形特性[J];机械强度;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年
2 张金旺;铝镁系合金强韧性能及焊接性能研究[D];太原理工大学;2009年
3 宋占勋;焊接结构疲劳强度研究及其应用[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李娟;镁/铝合金焊接接头疲劳评定的热点应力法研究[D];太原理工大学;2011年
2 贺秀丽;AZ31B镁合金TIG焊接接头疲劳评定局部法研究[D];太原理工大学;2011年
3 王艳芬;高强镍基合金超薄壁筒胀形机理与工艺研究[D];中南大学;2011年
4 闻向阳;A7N01铝合金焊接接头的组织及力学性能[D];长春理工大学;2011年
5 闫忠杰;A7N01铝合金焊接接头疲劳强度优化设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 吕盼盼;焊接接头疲劳断口的三维重构及损伤分析[D];南京航空航天大学;2011年
7 林庆琳;高速列车用A7N01铝合金焊接接头疲劳性能的研究[D];青岛科技大学;2011年
8 刘倩;大口径直缝焊管扩径消应工艺模拟[D];天津大学;2006年
9 任国松;铝合金焊接接头局部力学性能分布特征及T型管接头性能研究[D];兰州理工大学;2007年
10 马丽莉;AZ31B镁合金TIG焊横向接头疲劳性能研究[D];太原理工大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄学增;高镇同;;弯扭复合应力疲劳强度准则[J];机械强度;1985年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕念春;王玖升;王云涛;;铝合金与奥氏体不锈钢的火焰钎焊[J];沈阳理工大学学报;2009年02期
2 丸山敏治,梁桂芳;不锈钢焊接用药芯焊丝[J];造船技术;1993年07期
3 孟威;杨瑞成;舒俊;胡天雷;牛绍蕊;;不锈钢热轧板材焊接接头的晶间腐蚀试验[J];腐蚀与防护;2009年10期
4 ;不锈钢焊接接头的脆化现象[J];电焊机;2008年12期
5 吴祖乾,吾之英;不锈钢焊接接头的微生物腐蚀[J];动力工程;1999年04期
6 田远;王飞;黄凡;李强;;TCS不锈钢典型焊接接头的疲劳性能研究[J];实验室研究与探索;2007年10期
7 ;现代焊接技师培训(二十九)[J];现代焊接;2008年12期
8 董俊明,潘希德,樊培丽,戚继皋,薛锦;不锈钢焊接接头在MgCl_2溶液中的应力腐蚀开裂研究[J];西安交通大学学报;1997年12期
9 徐禾水;;铝焊接接头的基本型式与尺寸[J];焊接;1986年10期
10 ;各种钢铁的焊接[J];机械制造文摘-焊接分册;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田远;王飞;黄凡;李强;;TCS不锈钢典型焊接接头的疲劳性能研究[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(一)[C];2007年
2 王联国;;钛管-钛钢复合管板焊接接头射线检测[A];陕西省第十届无损检测年会论文集[C];2006年
3 张建;罗国强;沈强;李美娟;王仪宇;张联盟;;MB2/LY12异种金属真空扩散焊及界面组织[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
4 王宇;罗玉林;戴虹;陈丽;;高原地区钢轨现场焊平直度研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
5 段权;;压力容器用16MnR钢焊接接头疲劳裂纹扩展规律的研究[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
6 阳代军;霍立兴;张玉凤;;国产塑料压力管道热熔对接焊机的研制与开发[A];2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2002年
7 梁希明;;高纯铝的焊接[A];安徽省焊接技术交流会论文集[C];2006年
8 马涛;唐连元;苗张木;;模块支墩厚板焊接接头CTOD韧度研究[A];中国船舶焊切技术暨新船型及海洋工程工艺发展高峰论坛论文集[C];2010年
9 郝传勇;李正林;毛先锋;;Ti-55(M)高温钛合金焊接接头力学性能[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
10 董俊明;何兴利;;电阻焊管在混合硝酸盐溶液中的应力腐蚀破裂[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 丁根;北美不锈钢市场可能出现供应过剩[N];中国冶金报;2006年
2 通讯员 张俊喜 记者 苏勇;太钢将大量生产铬系不锈钢[N];中国冶金报;2007年
3 ;国际不锈钢交易价持续上扬[N];世界金属导报;2006年
4 李成;民营不锈钢的发展前景[N];中国冶金报;2003年
5 ;“吸铁石”怎能辩别不锈钢的真伪[N];世界金属导报;2005年
6 刘魁;不锈钢为什么生锈 ?[N];中华建筑报;2005年
7 全国炼钢连铸技术知识竞赛专家组;不锈钢的分类和冶炼[N];中国冶金报;2007年
8 周辛立;第五届国际不锈钢展将于9月在沪举行[N];中国冶金报;2007年
9 蒋家华;镍价三月内跌去一半[N];中国证券报;2007年
10 徐虞利;国内不锈钢厂拟减产20% 镍价跳水[N];上海证券报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐荣正;镁合金焊接接头腐蚀行为及电弧喷涂防护研究[D];大连理工大学;2011年
2 邹吉权;超高强度钢及其焊接接头的断裂行为研究[D];天津大学;2009年
3 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年
4 车洪艳;铝合金汽车部件的变形及损伤行为[D];兰州理工大学;2008年
5 马崇;P92钢焊接接头IV型蠕变开裂机理及预测方法研究[D];天津大学;2010年
6 唐建群;LPG球罐腐蚀特性与再制造技术的基础研究[D];南京工业大学;2006年
7 陈长安;铝和不锈钢中氦行为研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2003年
8 赵东升;钛合金与不锈钢真空热轧形变连接机理研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 李新梅;Super304H奥氏体钢焊接接头组织与性能研究[D];山东大学;2010年
10 赵菲;AZ31B镁合金TIG焊接接头的深冷强化机理[D];太原科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴冰;不锈钢焊接接头疲劳失效评定方法研究[D];天津大学;2004年
2 黄家伟;近α相钛合金与奥氏体不锈钢的相变超塑性扩散焊接研究[D];重庆大学;2004年
3 李艳;采用有限元分析多因素对焊接接头裂纹尖端塑性区的影响[D];太原理工大学;2002年
4 王俊;结构钢焊接接头的J_(IC)测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
5 石锋;焊接技术实现大口径弯管的成形工艺研究[D];天津理工大学;2010年
6 束彪;2195铝锂合金焊接工艺及其接头组织性能研究[D];沈阳航空工业学院;2010年
7 谢蕊;AZ31B镁合金及其焊接接头平面应变断裂韧度的试验研究[D];太原理工大学;2010年
8 毕越宽;石化装置用奥氏体不锈钢焊接接头的腐蚀与失效研究[D];兰州理工大学;2011年
9 丁方;非对称应力应变场焊接接头断裂性能及其安全性评定方法研究[D];西安理工大学;2005年
10 倪红芳;喷丸对不锈钢焊接接头应力腐蚀开裂影响的研究[D];南京工业大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026