噴丸對不銹鋼焊接接頭應(yīng)力腐蝕開裂影響的研究.pdf

1、不銹鋼焊接接頭的殘余應(yīng)力為焊接構(gòu)件發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂提供了應(yīng)力來源.噴丸工藝處理能夠使焊接構(gòu)件表面殘余拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力,從而預(yù)防應(yīng)力腐蝕開裂的發(fā)生.本文選用玻璃丸和鋼丸兩種彈丸對不銹鋼焊接試板進行噴丸處理,通過X射線衍射法測定應(yīng)力、應(yīng)力腐蝕加速試驗和有限元模擬等,研究噴丸提高不銹鋼焊接接頭抗應(yīng)力腐蝕的機理與最佳工藝.本文的主要研究工作及得出的結(jié)論如下:(1)通過X射線衍射法測定了焊接試板表面的殘余應(yīng)力分布,焊縫及其附近的最大縱向殘余應(yīng)力

2、接近材料的屈服強度,遠離焊縫區(qū)域的應(yīng)力為壓應(yīng)力;焊縫兩端也為壓應(yīng)力.(2)通過X射線衍射法測定了噴丸試板表面的應(yīng)力分布,分析了不同噴丸工藝對殘余應(yīng)力分布的影響.(3)建立了焊接溫度場和應(yīng)力場三維有限元模型,考慮了材料物理性能隨溫度的變化(即材料非線性),以及周邊對流、輻射散熱的影響.運用高斯分布方法來模擬焊接熱源,運用單元激活技術(shù)來模擬多道焊焊接過程.(4)建立了噴丸應(yīng)力場的三維有限元模型,考慮了線性減縮積分單元的沙漏問題、材料的應(yīng)變硬

3、化率、覆蓋率及初始殘余拉應(yīng)力等的影響.模擬計算出玻璃丸和鋼丸兩種彈丸噴丸所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力場.并比較了兩種彈丸在相同噴丸強度下殘余應(yīng)力的分布.在高覆蓋率時,玻璃丸噴丸產(chǎn)生的殘余應(yīng)力比鋼丸噴丸產(chǎn)生的大,這與試驗結(jié)果一致,說明采用數(shù)值模擬方法模擬噴丸殘余應(yīng)力是可行的.(5)使用42﹪沸騰MgCl<,2>溶液作為腐蝕介質(zhì)進行應(yīng)力腐蝕試驗,分析了未噴丸焊接試板和不同噴丸工藝處理的焊接試板的抗應(yīng)力腐蝕能力.試驗結(jié)果表明:未噴丸處理的焊接試板6小時就