一、钢瓶热处理对其残余应力影响的试验研究（论文文献综述）
李莉佳[1]（2021）在《残余应力下金属材料压痕响应的仿真分析与试验研究》文中提出在材料及其构件的制备和服役过程中,不可避免地会产生残余应力,而残余应力的存在会对材料及其构件的服役性能产生重大影响。与传统的残余应力测试方法相比,基于压痕技术的测试方法具有高效快捷、无损检测、绿色环保、准确性高、通用性强等优点,因此,也具有较好的应用前景。此外,压痕测试技术作为一种成熟的力学性能检测手段,能够得到材料的硬度、弹性模量等重要力学性能参数。因此,发展残余应力的压痕测试方法,探索残余应力下材料的压痕响应规律和微观作用机理具有重要的价值和意义。随着商业化压痕仪的全面发展和广泛应用,残余应力下的压痕测试技术取得了长足发展,但现阶段该研究仍旧具有一定的局限性。为此,本文结合有限元仿真、分子动力学模拟和试验方法,基于压痕测试技术从残余应力的测试方法、典型（各向同性/各向异性）金属材料残余应力下的压痕响应测试和残余应力下材料的压痕响应机理三个方面开展了以下研究工作:（1）基于经典的压痕数据分析方法,通过量纲分析和有限元模拟对幂硬化型材料在残余应力作用下的压痕响应过程进行了研究。分析了残余应力作用下压痕曲线和压痕功无量纲参数Πω随σr/σy、E/σy、n的变化规律。根据归一化压痕功Πφ和残余应力之间的关系,提出了残余应力的通用计算方法,并进行了反演分析。通过张量分解对残余应力下材料表面的应力状态进行分析,基于应力分析推导了残余应力的计算方法,并且通过有限元模拟结果对该方法进行了检验。两种方法的计算精度均可满足实际的工程应用需求。（2）针对不同热处理的各向同性材料TC4开展了有/无残余应力作用下的宏/微观压痕响应测试研究,对其宏观残余应力进行了计算分析。不同残余应力状态下的宏观压痕曲线呈现明显的规律性,不同残余应力下材料的硬度和弹性模量值不发生变化。α相的压痕曲线不随残余应力的变化而变化,βt相压痕曲线没有规律性,得出压痕法并不适用于材料微观残余应力的计算。通过两种压痕方法对TC4的宏观残余应力进行了计算,与XRD法测试结果对比,误差均在20%范围内,压痕法测试各向同性材料残余应力满足工程应用需求。（3）通过施加预应力的方式获得稳定的残余应力场,针对各向异性材料单晶铜开展了有/无残余应力作用下的压痕响应测试,从残余应力大小变化、方向变化、塑性损伤三个方面对压痕响应的变化进行了系统分析和研究。在压痕过程中单晶铜表面产生了明显的堆积现象,残余应力对压痕过程中的塑性变形（堆积）具有一定的抑制作用。通过AFM对不同残余应力作用下的堆积面积进行测量,获得了真实的接触面积,基于真实接触面积计算得到的不同残余应力下的真实硬度值保持恒定。计算所得到的弹性模量值与理论推导结果相符。在材料的不同晶向上,残余应力对压痕曲线的影响程度不同。不同预塑性变形下单晶铜的压痕曲线变化是残余应力和损伤共同作用的结果,损伤导致压痕硬度出现降低趋势。在各向异性材料残余应力的计算中,压痕法比XRD法测试便捷、准确,具有明显优势。（4）通过分子动力学方法对残余应力下单晶铜的压痕响应过程进行模拟,研究了残余应力下材料的压痕响应机理。残余应力下材料内部储存的弹性能增加,导致原子势能增加,实现相同的压痕变形所需的额外能量就会降低。残余应力作用下材料在压痕过程中更容易形成位错成核,并且更容易在残余应力作用的方向进行扩展。基于单晶铜的位错扩展变形机制,提出了残余应力下的位错成核准则。从原子运动角度对不同晶向残余应力对材料压痕响应的影响进行了分析。本文的研究工作为残余应力作用下材料及其构件的力学性能、变形损伤、结构设计及服役寿命预测提供了重要的理论和试验依据,对建立材料残余应力的压痕识别测量标准、扩展标准压痕仪的残余应力测试功能模块、指导应力作用下材料及其构件的结构设计具有一定的理论和应用价值。
张澐龙[2]（2021）在《铝锂合金蒙皮桁条T型结构激光焊接特性和压缩屈曲行为研究》文中研究说明轻量化结构设计与制造技术是未来民用飞机实现绿色、高效、节能、减排、减重的核心支撑技术。欧洲空客公司成功实现了激光焊接铝合金蒙皮桁条结构替代传统的铆接结构在飞机机身上的应用,取得了减重10%-20%、刚度增加15%-20%的效果。我国国产大型客机也提出了采用高比强度铝锂合金的蒙皮桁条结构激光焊接应用的需求,亟需解决铝锂合金蒙皮桁条结构的焊缝成形、接头软化、焊接变形和结构力学性能等关键问题。针对国产大飞机项目对双侧激光同步焊接铝锂合金蒙皮桁条结构开展相关研究工作的迫切需求,在本人硕士期间开展焊丝选型、工艺参数优化、焊缝成形、未熔合和气孔缺陷控制、组织和性能等方面研究的基础上,本文补充研究光束间距和点固工艺对焊缝成形的影响,研究点固工艺对焊接变形的影响;通过焊接试验研究焊接顺序和工装夹具对蒙皮桁条结构焊接变形的影响规律;研究不同焊后热处理工艺对接头组织的强化机理。在此基础上,对蒙皮桁条结构典型件进行激光焊接制造;鉴于该激光焊接蒙皮桁条结构未来应用于前机身和中后机身的下机身壁板,主要承载压缩和剪切载荷,本文结合试验和有限元模型,研究蒙皮桁条结构典型件在压缩载荷下的屈曲行为,并通过电测和光测试验数据验证有限元模型的合理性;经有限元非线性理想化误差分析研究各误差源对压缩屈曲行为的影响,并在此基础上建立横截面积相等的典型结构的有限元模型,对比激光焊接结构与铆接结构、搅拌摩擦焊接结构的压缩性能差异。通过工艺试验研究发现,光束间距和点固焊接工艺直接影响焊缝横截面成形的对称性和内部组织的均匀性,继而影响接头的横向拉伸强度。在连续焊接之前,采用合理的点固焊接工艺可以有效控制焊接变形,当点固焊接线能量较小时,角变形降低64%,挠曲变形降低89%,但由于组织的不均匀性导致接头横向拉伸强度降低40MPa-60MPa。为了提高接头强度,制定了不同时效时间的固溶+时效和时效两种焊后热处理工艺,结果表明,随时效时间的增加,采用固溶+时效热处理,强度逐渐增大,延伸率逐渐减小;采用时效热处理,强度先增大后减小,延伸率均小于1%。对于T3母材,时效165℃×20h或30h时,接头强度与AA2060-T8母材相当,但延伸率小于1%;对于T8母材,固溶+时效165℃×20h热处理时,接头强度与AA2060-T8母材相当,延伸率提高到2.7%。进一步探讨两种焊后热处理对焊缝组织的强化机理。固溶+时效热处理的焊缝中Cu元素固溶到基体中,晶界上的脆性θ相大量消失,并生成增强强度和韧性的T1相和δ’相,同时T相球化导致应力集中程度降低、增加晶间结合强度使得接头强度提高,强化机制为固溶强化和第二相强化;AA热处理的焊缝中产生增强强度的δ’相,而未生成增加韧性的T1相,晶界强化相中Cu含量增大,原有的晶界θ相更加连续使接头强度提高,强化机制为晶界强化和第二相强化。在解决焊接接头强化、焊接变形控制的基础上,研究铝锂合金激光焊接典型件的压缩屈曲行为。与实际壁板结构相比,典型结构虽然尺寸较小且实际承载能力不及实际壁板结构,但是其所反映的压缩屈曲行为特征仍可作为实际壁板结构的理论参考。结果显示,典型件的失效模式为整体变形失稳而不能继续承载引起的失稳失效,最终破坏形式包括蒙皮的局部屈曲、桁条的弯曲失稳和部分焊缝的连续断裂。典型件在达到初始屈曲载荷时,蒙皮上的应变表现出应变分叉现象,蒙皮的面外位移表现出不同数量的半波形式;在达到失效载荷时,桁条A的翼缘存在沿Y轴负方向的较大面外位移。从有限元模型提取相关数据,与试验值基本吻合,验证模型的合理性。对上述有限元模型进行非线性理想化误差分析,获得误差较小的有限元模型的控制方法。边界条件和加载方式直接影响典型件的偏心加载情况,是影响典型件压缩强度和失效模式的主要因素;通过焊后热处理提高焊缝强度,对典型件压缩性能无影响;本征模缺陷影响典型件的屈曲模态,具有一定尺寸的几何缺陷和残余应力可以提高典型件的失效载荷,随着几何缺陷尺寸的增大或拉伸残余应力峰值的降低,失效载荷逐渐增大。建立横截面积相等的有限元模型并参数优化,对比相同横截面积的Z型桁条铆接结构、Z型桁条搅拌摩擦焊接结构和L型桁条激光焊接结构,三者的压缩失效载荷较接近,相比于焊接因素,结构因素对压缩失效载荷的影响更大。
王亚飞[3]（2021）在《去应力退火对强力旋压锡青铜筒形件残余应力、组织及性能影响》文中研究表明强力旋压作为一种极具代表性的近净成形技术,因其具备原料利用率高、加工成本低和增强材料性能等方面的优势,常被用于加工滑动轴承。但是在实际的成形过程中,强烈的塑性变形致使旋压后锡青铜筒形件中遗留较大的残余应力,而这些残余应力势必会对轴承的精度以及性能产生不利影响。本文首先研究了锡青铜合金原始棒料和热挤压态下的组织和性能,结果表明:原始棒料合金组织中存在粗大的晶粒,经过热挤压后晶粒变小且分布较为均匀,同时存在着大量孪晶,热挤压后的筒形件在力学性能上较原始棒料略有减弱。然后进行强力旋压试验并通过X射线衍射仪测得旋压后筒形件的残余应力,通过金相试验获得微观组织,结果表明:经过强力旋压的锡青铜筒形件存在着较大的我残余应力,并且轴向上为残余压应力,表现为头部尾部大,中间小,切向上为残余拉应力,表现为中间大头部尾部小的特征。旋压后筒形件的屈服抗拉强度和硬度普遍增强,伸长率下降。最后进行去应力退火试验,分析筒形件在不同退火参数下残余应力的消除情况,并从微观组织解释其消除机理,通过综合考虑各状态下的性能,得出合理的去应力退火参数,结果表明:去应力退火工艺对残余应力的消减作用十分明显,表现形式依旧为轴向受压,切向受拉。退火温度为280℃,保温时间为2h时,残余应力较旋压态轴向降低95%,切向降低89%。并且在消除残余应力的同时,此退火参数下筒形件的力学性能仍能保证较高水平,因此可以得出合理的退火参数为:退火温度280℃,保温时间2h。
岳修杰[4]（2021）在《热处理工艺对7075铝合金切削加工性的影响》文中研究表明铝合金是一种常见的高强度合金材料,被广泛的应用在航空航天以及汽车工业领域,具有强度高、耐腐蚀性良好等优点。然而在温度较高、压力较大、速度较快的环境中工作时,表面层的缺陷会对工件的工作性能产生显着的影响。本文针对7075铝合金,基于正交和单因素切削实验方案以及ABAQUS有限元仿真,探究了不同热处理工艺对其切削加工性以及表面完整性的影响,探明了切削用量对不同热处理状态下的7075铝合金表面粗糙度、加工硬化、残余应力、刀具磨损以及切屑形态的影响规律,并基于扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对其切削加工后的微观组织演变规律进行了探讨。首先,通过Hopkinson动态冲击试验,绘制基于不同温度和应变率的应力应变曲线,并根据应力应变曲线建立了7075铝合金的本构方程,然后基于该本够方程构建7075铝合金的二维切削模型,并基于正交实验方案进行了切削仿真分析。其次,对7075铝合金进行不同工艺的热处理,探究了切削参数对其切削加工性的影响规律,探明了切削参数对不同热处理状态的7075铝合金在切削过程中产生的切削力和切削温度的影响规律,以及对切削完成后的工件表面粗糙度、加工硬化程度以及产生的残余应力的影响规律。结果表明:7075-T6I4铝合金切削时的切削加工性优于7075-T6和7075-T6I6,且对切削力和切削温度影响较大的因素为切削深度,其最优切削参数为vc=750 m/min,ap=1 mm,fz=0.06 mm/z。与此同时,表面粗糙度随切削速度的增大而减小,然而进给量与表面粗糙度呈正相关关系,切削深度对表面粗糙度没有显着的影响;研究了7075铝合金切削表面加工硬化以及残余应力。在相同的切削参数下,最大残余压应力大小顺序为:7075-T6>7075-T6I4>7075-T6I6,然而最大残余拉应力的大小顺序与之相反。切削速度与工件材料的硬化层程度和加工硬化层深度呈负相关关系。切削深度与7075铝合金的加工硬化层深度呈正相关关系,然而加工硬化程度随切削深度的增加呈减小的变化趋势。与此同时,加工硬化层深度和加工硬化程度与进给量没有明显的相关性,变化规律较为复杂。在切削过程中残余应力主要表现为残余压应力,且不同热处理的7075铝合金最大残余压应力与切削参数呈正相关关系,最大残余拉应力与切削参数呈负相关关系。再次,使用S-3400N扫描电子显微镜,探究了切削过程中不同切削参数对刀具磨损以及切屑形态的影响规律。结果表明:在7075铝合金的切削过程中,刀具磨损形式主要为前刀面磨损和后刀面磨损,表现形式为崩刃。与此同时,切削过程中切屑主要表现为带状切屑,切屑变形受切削速度和进给量的影响最大,随着切削速度和进给量的增大,切屑变形加剧,弯曲程度增大。最后,研究了不同热处理状态下的7075铝合金的微观表面形貌。随着切削速度的增加、进给量的减小,工件的表面光洁度均有所改善,然而切削深度对7075铝合金的表面光洁度没有显着的影响。通过X射线衍射等微观检测方式,分析了7075铝合金的加工表面变质层及微观结构。结果表明:7075铝合金经T6I4热处理后的稳定性更佳,其Al峰峰高明显高于其他两种状态铝合金的Al峰峰高。
韩柯[5]（2021）在《IN738LC高温合金电子束焊接接头裂纹形成机理及控制研究》文中指出航空航天飞行器速率的不断升高对其发动机的效率提出更高要求,而提高发动机热端部件温度有利于改善发动机效率。IN738LC合金由于具有较高的Al、Ti元素含量导致其服役温度较高,适用于发动机热端部件的制造,然而进行熔化焊时该类合金具有极高的裂纹敏感性,因此IN738LC合金热端部件的焊接制造成为其在航空发动机中应用的关键性难题。本文针对IN738LC高温合金在航空发动机热端部件的应用,开展了电子束焊接接头组织演变、裂纹形成机理及控制与焊后热处理工艺优化研究。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜对IN738LC接头相组成及缺陷特征进行了分析,借助Gleeble热模拟试验机与快速升温热处理炉再现了接头裂纹缺陷的形成过程,基于组织分析阐明了裂纹缺陷的形成机制并提出了有效的裂纹控制方法,通过显微硬度、拉伸强度与高温持久寿命测试对焊后热处理态IN738LC接头力学性能进行了定量评价,实现了IN738LC高温合金的高质量电子束焊接。对IN738LC高温合金进行电子束焊接后,接头焊缝区相组成包括γ-Ni相、γ’-Ni3（Al,Ti）相、MC碳化物与微量硼化物,其凝固过程为:L0→L1+γ1→L2+γ1+（γ2+MC）共晶→γ1+（γ2+MC）共晶+（γ3+γ’）共晶→γ1+（γ2+MC）共晶+（γ3+γ’）共晶+γ’。热影响区γ’沉淀相发生了部分溶解。焊态接头热影响区产生液化裂纹,焊后固溶热处理后接头焊缝区产生严重的应变-时效裂纹,因而IN738LC合金电子束焊接性较差。IN738LC接头热影响区组织分析及热模拟试验表明,γ’沉淀相和MC碳化物的组分液化及硼化物的液化导致了晶间液膜的形成,且γ’沉淀相的组分液化是液膜的主要来源。在焊接热循环过程中,γ’沉淀相部分溶解并与基体产生组分液化形成沿晶液膜。在冷却过程中,当接头产生的热应力超过晶界液膜表面张力后则液膜被拉开形成液化裂纹。IN738LC接头应变-时效裂纹形成温度区间介于700°C～1000°C。根据裂纹形成区间开展了相应的热处理工艺试验,发现γ’沉淀相的析出诱发的时效收缩应力及接头残余应力是导致裂纹萌生及扩展的主要力学因素,而γ’沉淀相的快速析出及焊缝金属的氧化导致焊缝区显着硬化,降低了焊缝区晶界的塑韧性,促进裂纹沿晶界萌生并扩展。基于焊后热处理工艺试验,获得了IN738LC合金接头焊缝区应变-时效裂纹的临界产生曲线（“双C曲线”形状）,并计算出无裂纹产生的焊后热处理临界升温速率vcri=106°C/min（热处理峰值温度T≥1125°C）。采用电子束随焊热补偿工艺及快速升温热处理工艺对液化裂纹及应变-时效裂纹进行了控制。电子束随焊热补偿工艺通过增加接头热影响区晶间液膜厚度和缓解接头纵向残余拉应力,导致热影响区液化裂纹显着减少。相较于直接焊接头而言,采用电子束随焊热补偿工艺获得的接头进行固溶处理后焊缝区产生的应变-时效裂纹长度显着增加,且裂纹扩展至热影响区,表明电子束随焊热补偿工艺对两类裂纹控制效果较差。快速升温热处理工艺通过抑制焊缝区晶核内γ’沉淀相的析出及改善接头塑性,获得了无应变-时效裂纹产生的接头,且热影响区液化裂纹亦被一次γ’沉淀相有效填补,因而快速升温热处理工艺能有效控制接头两类裂纹的产生。接头焊后固溶处理研究表明,固溶温度的升高促进接头枝晶间一次γ’沉淀相和MC碳化物的溶解,导致其抗拉强度先增加后降低,而持久寿命则显着降低,因而1125°C/2h热处理制度为优化的固溶热处理工艺。焊后时效处理γ’沉淀相生长动力学计算表明,850°C温度下IN738LC高温合金能同时获得尺寸稳定的γ’沉淀相与优异的力学性能。当采用850°C进行时效处理后,接头各区域二次γ’沉淀相生长速率K=1.003×10-27m3/s。随着时效时间的延长,焊缝区晶界M23C6碳化物由粒状转变为链状分布,且含量显着增加。接头室温和900°C拉伸强度随时效时间的增加逐渐降低,而接头持久寿命则先增加而后降低。1125°C/2h+850°C/24h焊后热处理工艺获得的接头900°C拉伸延伸率和900°C/350MPa持久寿命均最大,分别为16%和2.5h。基于接头高温力学性能及γ’沉淀相尺寸稳定性,IN738LC电子束焊接接头的优化焊后热处理制度为1125°C/2h+850°C/24h。
沙宇程[6]（2020）在《热处理对钛合金耐压球壳焊接残余应力影响研究》文中研究指明随着海洋资源的不断开发,载人深潜器得到越来越多的关注。钛合金因其密度低、比强度高等优异性能,使其成为深海耐压球壳载人潜水器的首选材料。耐压球壳一般是由两个半球壳焊接而成,有着较长的赤道焊缝,焊缝附近一般会有较高残余应力,对结构强度会产生较大的影响。而耐压球壳在残余应力和工作应力的共同作用下,易发生应力腐蚀开裂,最终导致结构破坏。因此,了解深海耐压球壳赤道焊缝残余应力的分布以及采取有效的措施来降低有害的残余应力是非常有必要的。焊后热处理是减少焊接残余应力的常用方法,可以有效提高焊接结构的使用寿命和承载能力,所以研究热处理对钛合金耐压球壳焊接残余应力影响是非常有意义的。载人深潜器耐压球壳一般较厚,制造成本较高,且赤道焊缝也属于对接焊。因此,本文首先对Ti80对接焊平板焊接过程进行数值模拟,然后在数值模拟和试验结果相一致的基础上,对Ti80耐压球壳赤道焊缝残余应力进行数值模拟研究,最后研究不同热处理工艺对Ti80耐压球壳赤道焊缝焊接残余应力的影响,获得了一套适合Ti80耐压球壳赤道焊缝的热处理工艺方法。本文主要的研究工作及结论如下:（1）基于热弹塑性基本理论,采用ANSYS的APDL二次开发程序,对Ti80对接焊平板焊接残余应力进行数值模拟分析,并且基于无损检测试验方法对Ti80对接焊平板表面进行了残余应力测试研究,结果表明:平板表面垂直焊缝方向横向残余应力和沿焊缝方向纵向残余应力均为拉应力,且纵向残余拉应力大于横向残余拉应力;残余应力数值模拟结果和无损检测试验结果较为一致。（2）基于瞬态热分析法,引入Norton蠕变理论,对TC4对接焊平板进行焊后热处理数值模拟,研究结果表明:热处理后焊接残余应力得到了很好的消除,数值模拟结果与文献试验数据较吻合,验证了本文焊后热处理数值模拟方法的合理性。（3）基于瞬态热分析法,采用不同热处理工艺对Ti80对接焊平板进行焊后热处理数值模拟研究,结果表明:焊接残余应力的释放主要发生在升温阶段,保温阶段应力释放量较小,而降温阶段残余应力有所回升。（4）基于热弹塑性基本理论,对Ti80耐压球壳赤道焊缝残余应力和焊后热处理进行数值模拟分析;计算结果表明:Ti80耐压球壳内壳垂直焊缝路径和沿焊缝路径上均为残余拉应力,纵向残余应力明显大于横向残余应力;外壳垂直焊缝路径上有较大的残余横向压应力,而沿焊缝路径上存在纵向拉应力;经过焊后热处理后,Ti80耐压球壳赤道焊缝及其附近区域焊接残余应力得到了很大程度上的消除。
姜勇[7]（2020）在《腐蚀环境中钢桥火灾后焊缝疲劳性能研究》文中认为近年来随着我国钢结构桥梁的数量不断增加,交通工具运输速度的提升及载荷量的增加,在复杂环境中,服役的钢桥面临的疲劳问题日益突出。现行《公路钢结构桥梁设计规范》中依据构件的连接类型确定相对应的计算参数进行疲劳验算,未细化和明确钢结构受到损伤后对其疲劳性能的影响。钢结构焊接构件除了自身结构的不连续性容易产生应力集中现象,在服役过程中,也不可避免的受到腐蚀及交通意外引起的火灾作用,使得焊接构件出现应力集中及重分布现象,从而对钢结构的疲劳性能产生影响。因此,作为对规范的补充,研究腐蚀及火灾环境下对焊接接头的疲劳寿命的影响,对焊接构件的防护具有重要意义。本文以高性能桥梁钢Q420q D对接焊缝接头为研究对象,从有限元与试验相结合的方式分析了对接焊缝的疲劳性能。通过建立了Q420q D钢板对接焊缝有限元模型,针对焊缝区域存在腐蚀坑、火灾引起的高温作用下,基于S-N曲线的疲劳累计损伤法,对对接焊缝的疲劳寿命进行估算。焊接试件的设计参照相关规范、现有研究及实验设备条件确定,选取2组进行了常温环境下的静力拉伸试验和11组试件疲劳拉伸试验及其相关试验,研究了其基本力学的性能及在各种工况下疲劳性能的变化规律,为既有钢桥寿命评估和待建钢桥疲劳设计提供参考依据。主要工作及成果内容如下:（1）模拟了结构在施焊及火灾引起的高温热处理过程,最终得到了焊接构件热处理前后温度场、应力场随时间的变化以及残余应力的分布特点。（2）建立了焊接构件焊缝在腐蚀环境下形成的点蚀坑模型,研究了不同形状椭球形腐蚀坑的应力集中程度,同时以椭球形点蚀坑开口形状及焊接残余应力为参数,将静力分析结果导入FE-SAFE软件中进行疲劳分析,得到了多参数条件下损伤结构模型的S-N曲线。（3）对钢板焊接构件进行了静力拉伸及焊缝腐蚀、加热处理损伤试验。验证了焊接试件具有较好的力学性能。通过对损伤处理的焊接构件进行疲劳损伤试验,得到了各个工况下应力疲劳寿命曲线,给出了与有限元参数分析对比结果,得出与试验工况下疲劳寿命相一致的参数模型。
李保绪,吉楠,高超,邓涛,罗金恒[8]（2020）在《液化石油气钢瓶残余应力测试分析》文中提出采用钻孔法对液化石油气钢瓶的残余应力进行测试,并分析了环焊缝、角焊缝和封头位置的残余应力分布特性与钻孔法测试残余应力的适用性,为开展液化石油气钢瓶出厂残余应力抽样检测提供借鉴。
郭子扬[9]（2020）在《基于权函数法的高强钢焊接T节点表面裂纹疲劳扩展分析》文中研究说明随着钢材研发生产技术的发展,高强钢被越来越多地应用于土木工程结构中。由于较普通钢具有更高的强度,采用高强钢能够有效减小构件尺寸、减轻结构重量、减少焊接作业量等,具有较高的经济效益,工程应用前景广阔。焊接连接是钢结构主要的连接形式,而焊接节点的强度、韧性和疲劳问题,关系到钢结构的安全可靠性和使用寿命。然而,焊接结构的疲劳性能与钢材的屈服强度并不成正比,高强钢焊接节点的疲劳性能与普通钢节点相比并不如在静力学强度上那般优势明显。因此,高强钢焊接结构的疲劳性能成为制约其工程应用的重要因素之一,了解焊接结构疲劳强度的特点,对焊接节点的疲劳裂纹扩展寿命进行有效预测对焊接结构的安全性至关重要。此外,焊接线能量作为焊接时的一个重要技术参数,其实际大小决定了焊缝和焊接热影响区的微观组织和综合性能,也会对焊接残余应力产生影响,并最终影响焊接节点的疲劳裂纹扩展规律。基于以上方面,本文试验研究了两种不同焊接线能量对Q690CFD焊接T板节点焊趾形状、焊缝和热影响区微观组织和焊接残余应力的影响。其次,结合试验数据,运用ABAQUS进行焊接过程模拟,得到焊接残余应力分布,将数值结果与实测数据对比,验证模型建立与计算参数选取的合理性,为疲劳裂纹扩展计算提供残余应力数值结果,并就焊接速度和板厚对残余应力的影响进行探讨。最后,提出一种计算二维权函数的方法,基于二维权函数,建立一套焊接节点表面裂纹疲劳扩展计算方法,并探讨初始裂纹尺寸和双向残余应力场对表面裂纹疲劳扩展特性的影响。结果表明,改变焊接线能量会对残余应力产生影响,提高线能量增大了焊趾和近焊缝残余应力峰值。裂纹越狭长,裂纹沿深度方向扩展越快,疲劳寿命越短。当存在残余应力时,会加速裂纹扩展过程,缩短疲劳寿命。故在实际工程中,为了提高结构的疲劳寿命,有必要采用合理的焊接工艺控制焊后残余应力。此外,为了能够更准确地评估带裂纹结构的剩余寿命,有必要提高对裂纹缺陷尺寸的检测精度。
吕福炜[10]（2020）在《热处理对12Cr1MoV钢管焊接接头残余应力及力学性能的影响研究》文中研究说明12Cr1MoV是一种低合金珠光体耐热钢,有良好的抗氧化性、热强性、耐腐蚀性和焊接性能,被广泛地用于制造电站锅炉等设备。在实际焊接过程中,焊接接头在经历多次具有不同峰值温度的焊接热循环过程后,会导致该区域金相组织和力学性能的多样性;并且由于电厂管道构件的工作条件十分恶劣,既要输送高温高压的蒸汽,又要承受火焰与烟气的高温作用,管道焊接接头成为其中的薄弱环节。本文以12Cr1MoV钢管焊接件为研究对象,采用试验和模拟相结合的方法分析了焊接接头在焊接及热处理过程中,焊接接头温度场、应力场和力学性能的变化特性,为焊接工艺的设计及优化提供参考依据。本文主要研究工作和结论如下:（1）12Cr1MoV钢管焊接接头焊后残余应力模拟方法的研究。将双椭球热源模型、均匀密度体积热源模型以及3D几何模型、2D几何模型的模拟结果进行对比分析,最终本文选择计算结果较准确、耗时较少的3D均匀密度体积热源模型进行有限元计算。采用试验方法与有限元模拟方法相结合,研究分析有限元模拟温度场的准确性。通过动态数据采集分析系统,对实际焊接过程温度场数据进行实时采集,并将其与模拟温度场结果进行比较,结果表明试验测量值与模拟值吻合较好,证明了有限元模拟温度场的可靠性。（2）研究热处理工艺对12Cr1MoV钢管焊接过程中热应力的影响。基于热弹塑性模型,利用有限元软件ABAQUS对12Cr1MoV圆管的对接环缝焊接模型进行建立,建立了焊接残余应力的顺序耦合有限元分析程序。模拟焊前预热、焊接热输入、消氢处理以及焊后回火热处理等过程,研究分析残余应力的变化规律。使用压痕应力测试仪对焊接钢管不同状态的残余应力分布情况进行测量,并与模拟结果进行对比。结果表明:消氢处理残余应力的模拟值与试验结果基本一致,误差在10%以内。同时,通过研究发现后次焊道的热输入会增大前次焊道中的热应力;消氢处理可以降低焊缝区域的残余拉应力,降幅至少达到14%;回火热处理对焊接接头的残余应力影响较大,可以有效降低焊接残余应力。（3）研究热处理工艺对12Cr1MoV钢环焊接头的微观组织以及力学性能的影响。采用标准试样和微平板试样,研究分析了焊接接头各部位在不同热处理状态下,室温、高温拉伸性能的变化规律。观察拉伸断口形貌及焊接接头金相试样,观察焊接接头在不同状态下的微观组织分布及变化。结果表明:微平板试样可以准确测量材料的屈服强度和极限抗拉强度,但是对弹性模量的测量值与标准试样差别较大。在常温下,12Cr1MoV焊缝材料的拉伸性能优于母材,但随着温度的升高,回火处理对焊缝的拉伸性能影响较大,使得焊缝材料的拉伸性能低于母材。微平板试样的断裂形式更接近于标准圆棒试样,两者都为韧性断裂,而标准平板试样为脆性断裂。通过标准圆棒试样的拉伸结果可以发现,经过不同热处理的焊接接头的薄弱位置均位于12Cr1MoV母材处。
二、钢瓶热处理对其残余应力影响的试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢瓶热处理对其残余应力影响的试验研究（论文提纲范文）
（1）残余应力下金属材料压痕响应的仿真分析与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 压痕测试技术研究进展 |
| 1.2.1 压痕测试技术的产生与发展 |
| 1.2.2 压痕测试技术的扩展应用 |
| 1.3 残余应力下的压痕测试技术研究进展 |
| 1.3.1 残余应力及其测试方法 |
| 1.3.2 压痕法测试残余应力的产生与发展 |
| 1.3.3 残余应力下压痕测试的现存问题 |
| 1.4 数值模拟方法在压痕测试中的应用 |
| 1.4.1 有限元模拟技术 |
| 1.4.2 分子动力学模拟技术 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于压痕技术的残余应力测试方法 |
| 2.1 经典压痕数据分析方法 |
| 2.2 压痕法测试残余应力的理论基础 |
| 2.2.1 应力分析 |
| 2.2.2 量纲分析 |
| 2.3 残余应力下压痕的有限元模拟与结果分析 |
| 2.3.1 模型介绍 |
| 2.3.2 压痕响应分析 |
| 2.4 基于量纲分析的残余应力计算方法 |
| 2.4.1 残余应力计算方法 |
| 2.4.2 反演分析 |
| 2.5 基于应力分析的残余应力计算方法 |
| 2.5.1 残余应力计算方法 |
| 2.5.2 方法验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 残余应力下TC4的压痕响应测试 |
| 3.1 材料和实验介绍 |
| 3.2 材料微观组织形貌分析 |
| 3.3 残余应力对TC4宏观压痕的影响 |
| 3.3.1 宏观压痕曲线分析 |
| 3.3.2 屈服强度和应变硬化指数计算 |
| 3.3.3 宏观硬度计算 |
| 3.3.4 宏观弹性模量计算 |
| 3.4 残余应力对α相和β_t相微观压痕的影响 |
| 3.4.1 微观压痕曲线分析 |
| 3.4.2 微观硬度计算 |
| 3.4.3 微观弹性模量计算 |
| 3.5 残余应力的计算 |
| 3.5.1 XRD法计算TC4残余应力 |
| 3.5.2 压痕法计算TC4残余应力 |
| 3.5.3 XRD和压痕法测试残余应力对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 残余应力下单晶铜的压痕响应测试 |
| 4.1 材料和实验介绍 |
| 4.2 残余应力数值对压痕响应的影响 |
| 4.2.1 压痕测试曲线分析 |
| 4.2.2 残余压痕形貌分析 |
| 4.2.3 投影接触面积计算 |
| 4.2.4 硬度计算 |
| 4.2.5 弹性模量计算 |
| 4.3 残余应力取向对压痕响应的影响 |
| 4.3.1 压痕测试曲线 |
| 4.3.2 残余压痕形貌 |
| 4.4 预塑性变形对压痕响应的影响 |
| 4.5 残余应力的计算 |
| 4.5.1 压痕法计算单晶铜残余应力 |
| 4.5.2 XRD法计算单晶铜残余应力 |
| 4.5.3 测试结果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 残余应力下单晶铜的压痕响应机理分析 |
| 5.1 模型的建立 |
| 5.1.1 势函数 |
| 5.1.2 系综 |
| 5.1.3 边界条件 |
| 5.1.4 晶体结构 |
| 5.1.5 模拟及后处理分析软件 |
| 5.2 单晶铜的残余应力模拟 |
| 5.2.1 [100]晶向拉伸模拟 |
| 5.2.2 应力取向分析 |
| 5.3 残余应力下单晶铜的压痕模拟 |
| 5.3.1 残余应力下压痕响应结果 |
| 5.3.2 残余应力对表面能量分布的影响 |
| 5.3.3 残余应力对微观结构演变的影响 |
| 5.3.4 残余应力下压痕的位错扩展机理 |
| 5.3.5 残余应力取向对压痕响应的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介与攻读学位期间的主要研究成果 |
| 一、作者简介 |
| 二、攻读学位期间的主要研究成果 |
| 致谢 |
（2）铝锂合金蒙皮桁条T型结构激光焊接特性和压缩屈曲行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 轻量化材料和结构连接技术在飞机制造业中的应用 |
| 1.2.1 铝锂合金在飞机制造业中的应用 |
| 1.2.2 双侧激光同步焊接技术在飞机制造业中的应用 |
| 1.3 铝合金及铝锂合金双侧激光同步焊接技术的研究现状 |
| 1.4 常见机身壁板结构及其典型结构压缩屈曲行为研究现状 |
| 1.4.1 常见机身壁板结构形式 |
| 1.4.2 典型结构压缩屈曲失稳特点 |
| 1.4.3 典型结构压缩屈曲试验研究现状 |
| 1.4.4 典型结构压缩屈曲有限元分析研究现状 |
| 1.4.5 基于ABAQUS有限元软件的结构屈曲分析方法 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料和方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及方法 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 试验方法 |
| 2.3 特征件组织分析及性能测试 |
| 2.3.1 显微组织分析 |
| 2.3.2 扫描电镜组织的图像处理 |
| 2.3.3 性能测试 |
| 2.4 特征件和典型件焊接变形测试分析方法 |
| 2.4.1 特征件焊接变形测量方法及测试设备 |
| 2.4.2 典型件焊接变形测量方法及测试设备 |
| 2.4.3 焊接变形数据处理方法 |
| 2.5 典型件压缩性能测试分析方法 |
| 2.5.1 典型件试验前准备工作及测试设备 |
| 2.5.2 面内应变分析方法 |
| 2.5.3 面外位移分析方法 |
| 第3章 铝锂合金T型接头激光焊接成形及变形特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工艺参数对T型接头特征件焊缝成形的影响 |
| 3.2.1 光束间距对特征件焊缝成形的影响 |
| 3.2.2 点固工艺对特征件焊缝成形的影响 |
| 3.3 点固工艺对T型接头焊接变形的影响 |
| 3.3.1 点固工艺对单桁条长焊缝特征件焊接变形的影响 |
| 3.3.2 点固工艺对三桁条短焊缝典型件焊接变形的影响 |
| 3.4 焊接顺序对四桁条长焊缝典型件焊接变形的影响 |
| 3.5 四桁条长焊缝典型件焊接工装夹具设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 焊后热处理对铝锂合金T型接头组织及力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热处理工艺参数选择 |
| 4.3 焊后热处理对T3 态铝锂合金T型接头组织性能的影响 |
| 4.3.1 焊后热处理对T3 态铝锂合金T型接头横向拉伸性能的影响 |
| 4.3.2 焊后热处理对T3 态铝锂合金T型接头显微硬度的影响 |
| 4.3.3 焊后热处理对T3 态铝锂合金显微组织的影响及强化机制分析 |
| 4.4 焊后热处理对T8 态铝锂合金T型接头组织性能的影响 |
| 4.4.1 焊后热处理对T8 态铝锂合金T型接头横向拉伸性能的影响 |
| 4.4.2 焊后热处理对T8 态铝锂合金T型接头显微硬度的影响 |
| 4.4.3 焊后热处理对T8 态铝锂合金T型接头显微组织的影响 |
| 4.4.4 焊后热处理对T8 态铝锂合金接头强化机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 铝锂合金激光焊接典型件压缩屈曲试验及有限元分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铝锂合金激光焊接典型件压缩性能测试夹具设计 |
| 5.3 典型件压缩屈曲试验前的系统校准 |
| 5.4 铝锂合金激光焊接对称典型件压缩屈曲试验测试结果 |
| 5.4.1 对称典型件压缩失效载荷及最终破坏形式 |
| 5.4.2 对称典型件压缩载荷下面内应变 |
| 5.4.3 对称典型件压缩载荷下面外位移 |
| 5.4.4 对称典型件压缩屈曲失效机制 |
| 5.5 铝锂合金激光焊接对称典型件压缩屈曲有限元模型建立 |
| 5.5.1 网格划分及边界条件 |
| 5.5.2 材料属性 |
| 5.5.3 特征值屈曲分析及后屈曲分析 |
| 5.6 对称典型件压缩屈曲有限元分析结果与讨论 |
| 5.6.1 对称典型件失效载荷的模拟结果与试验结果对比分析 |
| 5.6.2 对称典型件面内应变的模拟结果与试验结果对比分析 |
| 5.6.3 对称典型件面外位移的模拟结果与试验结果对比分析 |
| 5.6.4 框架与角片对典型件压缩性能的影响 |
| 5.7 非对称典型件压缩屈曲试验与模拟结果对比分析 |
| 5.7.1 非对称典型件失效载荷的试验与模拟结果对比分析 |
| 5.7.2 非对称典型件面内应变的试验与模拟结果对比分析 |
| 5.7.3 非对称典型件面外位移的试验与模拟结果对比分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 典型件压缩屈曲理想化误差分析及结构设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 对称典型件压缩屈曲非线性理想化误差分析 |
| 6.2.1 误差源分析 |
| 6.2.2 网格密度的非线性理想化误差 |
| 6.2.3 材料参数离散的非线性理想化误差 |
| 6.2.4 边界条件的非线性理想化误差 |
| 6.2.5 加载方式的非线性理想化误差 |
| 6.2.6 几何缺陷的非线性理想化误差 |
| 6.2.7 残余应力的非线性理想化误差 |
| 6.2.8 总体误差分析 |
| 6.3 典型件压缩屈曲的结构设计比较 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得创新性成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）去应力退火对强力旋压锡青铜筒形件残余应力、组织及性能影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 强力旋压技术发展现状 |
| 1.2.1 强力旋压技术发展概况 |
| 1.2.2 强力旋压成形原理 |
| 1.3 残余应力发展现状 |
| 1.3.1 残余应力测试方法介绍及研究现状 |
| 1.3.2 残余应力消除技术及研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 试验材料及方法 |
| 2.1 试验设计 |
| 2.1.1 试验选用材料 |
| 2.1.2 试验方案设计 |
| 2.2 强力旋压试验 |
| 2.3 残余应力测试试验 |
| 2.3.1 X射线衍射仪测量残余应力的原理 |
| 2.3.2 X射线衍射应力仪测量残余应力的步骤 |
| 2.4 去应力退火试验 |
| 2.4.1 退火方式的选取 |
| 2.4.2 退火试验参数的选取 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 2.5.1 布氏硬度测试 |
| 2.5.2 室温拉伸测试 |
| 2.6 显微组织观察 |
| 3 强力旋压后筒形件的残余应力、组织及性能 |
| 3.1 强力旋压前筒形件的组织及性能 |
| 3.1.1 强力旋压前筒形件的组织 |
| 3.1.2 强力旋压前筒形件的性能 |
| 3.2 强力旋压后筒形件残余应力研究 |
| 3.2.1 强力旋压后筒形件轴向残余应力分布 |
| 3.2.2 强力旋压后筒形件切向残余应力分布 |
| 3.3 强力旋压后筒形件的组织及性能 |
| 3.3.1 强力旋压后筒形件的组织 |
| 3.3.2 强力旋压后筒形件的性能 |
| 3.4 强力旋压前后筒形件组织及性能对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 去应力退火后筒形件的残余应力、组织及性能 |
| 4.1 去应力退火对筒形件残余应力的影响 |
| 4.1.1 退火温度对残余应力的影响 |
| 4.1.2 保温时间对残余应力的影响 |
| 4.2 去应力退火对筒形件组织的影响 |
| 4.3 去应力退火对强力旋压后筒形件性能的影响 |
| 4.3.1 去应力退火对强力旋压后筒形件硬度的影响 |
| 4.3.2 去应力退火对强力旋压后筒形件强度和塑性的影响 |
| 4.4 退火前后筒形件残余应力、组织及性能对比分析 |
| 4.4.1 退火前后筒形件残余应力对比分析 |
| 4.4.2 退火前后筒形件组织对比分析 |
| 4.4.3 退火前后筒形件性能对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）热处理工艺对7075铝合金切削加工性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 7075 铝合金性能及其切削加工性 |
| 1.2.1 7075 铝合金材料特性 |
| 1.2.2 7075 铝合金切削加工典型特征 |
| 1.3 铝合金高速切削表面完整性研究现状 |
| 1.3.1 切削加工表面完整性的概述 |
| 1.3.2 铝合金表面残余应力的研究现状 |
| 1.3.3 高速切削铝合金表面加工硬化研究现状 |
| 1.3.4 铝合金高速切削表面质量研究现状 |
| 1.3.5 铝合金高速切削微观组织相变机理研究现状 |
| 1.4 铝合金高速切削刀具磨损机理研究现状 |
| 1.4.1 刀具磨损研究现状 |
| 1.4.2 切屑形态研究现状 |
| 1.5 本文的研究目的及内容 |
| 第2章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 切削加工试样制备 |
| 2.1.1 实验材料及设备 |
| 2.1.2 实验方案 |
| 2.1.3 热处理工艺 |
| 2.2 霍普金森压杆动态冲击试验 |
| 2.3 表面完整性的表征 |
| 2.3.1 表面粗糙度 |
| 2.3.2 表面残余应力 |
| 2.3.3 加工硬化 |
| 2.4 已加工表面组织表征 |
| 2.4.1 X 射线衍射分析 |
| 2.4.2 扫描电子显微分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 7075 铝合金高速切削Johnson-Cook本构模型构建 |
| 3.1 高速切削仿真关键技术 |
| 3.1.1 工件和刀具材料模型的构建 |
| 3.1.2 切屑分离准则 |
| 3.1.3 摩擦模型的构建 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.2.1 高速切削几何模型的构建 |
| 3.2.2 几何模型构建 |
| 3.2.3 实验验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 7075 铝合金切削加工表面完整性研究 |
| 4.1 切削参数对切削力的影响 |
| 4.1.1 切削力正交实验分析 |
| 4.1.2 等效应力云图分析 |
| 4.2 高速切削温度场分析 |
| 4.2.1 切削参数对切削温度的影响 |
| 4.2.2 有限元仿真云图分析 |
| 4.3 7075 铝合金表面质量性能研究 |
| 4.3.1 表面粗糙度的形成机理 |
| 4.3.2 切削参数对7075 铝合金表面粗糙度的影响 |
| 4.3.3 改善表面粗糙度的措施 |
| 4.4 7075 铝合金已加工表面加工硬化研究 |
| 4.4.1 切削速度对7075 铝合金加工硬化的影响 |
| 4.4.2 切削深度对7075 铝合金加工硬化的影响 |
| 4.4.3 进给量对7075 铝合金加工硬化的影响 |
| 4.5 7075 铝合金表面残余应力研究 |
| 4.5.1 切削速度对7075 铝合金残余应力的影响 |
| 4.5.2 切削深度对7075 铝合金残余应力的影响 |
| 4.5.3 进给量对7075 铝合金残余应力的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 7075 铝合金高速切削刀具磨损及微观演变机理研究 |
| 5.1 刀具失效形态和磨损机理 |
| 5.2 切削参数对刀具磨损机理的影响 |
| 5.2.1 切削速度对刀具磨损机理的影响 |
| 5.2.2 切削深度对刀具磨损机理的影响 |
| 5.2.3 进给量对刀具磨损机理的影响 |
| 5.3 切屑成形机制研究 |
| 5.3.1 切屑形成过程分析 |
| 5.3.2 切削参数对切屑形态的影响 |
| 5.4 不同热处理工艺对7075 铝合金微观结构影响的SEM分析 |
| 5.4.1 不同切削速度的7075 铝合金微观结构SEM分析 |
| 5.4.2 不同切削深度的7075 铝合金微观结构SEM分析 |
| 5.4.3 不同进给量的7075 铝合金微观结构SEM分析 |
| 5.5 不同热处理工艺对7075 铝合金微观结构影响的XRD分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术论文成果及参与的科研项目 |
| 致谢 |
（5）IN738LC高温合金电子束焊接接头裂纹形成机理及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 沉淀强化型镍基合金的主要焊接问题 |
| 1.3 IN738高温合金焊接裂纹研究现状 |
| 1.3.1 熔化焊 |
| 1.3.2 钎焊 |
| 1.3.3 固相焊 |
| 1.4 IN738合金焊后热处理研究现状 |
| 1.5 国内外文献综述分析 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料和方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及工艺 |
| 2.3 接头组织及力学性能表征 |
| 2.3.1 接头微观组织及相组成分析 |
| 2.3.2 接头力学性能测试 |
| 2.3.3 热分析 |
| 2.4 接头温度场及应力场有限元模拟 |
| 第3章 IN738LC高温合金电子束焊接试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 接头表面成形分析 |
| 3.3 接头微观组织 |
| 3.3.1 焊态接头组织 |
| 3.3.2 焊后热处理接头缺陷分析 |
| 3.4 接头力学性能表征 |
| 3.4.1 接头硬度测试 |
| 3.4.2 接头拉伸性能及断裂分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 IN738LC高温合金电子束焊接接头裂纹形成机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 液化裂纹形成机理研究 |
| 4.2.1 热影响区晶间液化行为 |
| 4.2.2 液化裂纹形成机制 |
| 4.3 应变-时效裂纹产生机理研究 |
| 4.3.1 焊缝区晶界开裂行为 |
| 4.3.2 应变-时效裂纹形成机制 |
| 4.3.3 应变-时效裂纹形成的临界升温速率 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 IN738LC高温合金电子束焊接接头裂纹缺陷控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电子束随焊热补偿工艺控制 |
| 5.2.1 液化裂纹调控 |
| 5.2.2 应变-时效裂纹调控 |
| 5.3 快速升温热处理工艺控制 |
| 5.3.1 应变-时效裂纹调控 |
| 5.3.2 液化裂纹调控 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 IN738LC高温合金电子束焊接接头焊后热处理工艺优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 焊后固溶处理工艺优化 |
| 6.2.1 接头组织演变 |
| 6.2.2 焊后固溶处理接头力学性能测试 |
| 6.3 焊后固溶+时效处理工艺优化 |
| 6.3.1 焊后时效处理沉淀相粗化动力学模拟 |
| 6.3.2 接头组织演变 |
| 6.3.3 焊后时效处理接头力学性能表征 |
| 6.3.4 焊后热处理制度验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 主要创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）热处理对钛合金耐压球壳焊接残余应力影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 典型焊接接头残余应力研究 |
| 1.2.2 热处理工艺方法研究 |
| 1.2.3 热处理对典型焊接接头残余应力影响研究 |
| 1.3 本文主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的创新点 |
| 第2章 焊接与热处理数值模拟理论 |
| 2.1 焊接过程相关理论 |
| 2.1.1 焊接数值模拟分析方法 |
| 2.1.2 焊接数值模拟的特点 |
| 2.1.3 焊接过程数值模拟分析模型的简化 |
| 2.1.4 生死单元技术 |
| 2.1.5 焊接热源的确定 |
| 2.2 温度场有限元分析基础理论 |
| 2.2.1 传热基本定律 |
| 2.2.2 温度场的微分方程及边界条件 |
| 2.2.3 温度场有限元求解 |
| 2.3 应力场有限元分析基础理论 |
| 2.3.1 应力应变场分析简化假定 |
| 2.3.2 应力应变计算准则 |
| 2.3.3 应力应变关系 |
| 2.3.4 应力场求解有限元方程 |
| 2.4 焊后热处理相关理论 |
| 2.4.1 材料蠕变行为的描述 |
| 2.4.2 应力松弛现象 |
| 2.4.3 热处理过程蠕变模型的选择 |
| 2.4.4 基于Norton理论的热处理过程消除残余应力研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高强度材料焊接平板残余应力研究 |
| 3.1 某高强度钢对接焊平板残余应力研究 |
| 3.1.1 研究对象及其尺寸 |
| 3.1.2 材料参数及其有限元模型 |
| 3.1.3 焊接数值模拟方法 |
| 3.1.4 焊接温度场数值模拟 |
| 3.1.5 焊接残余应力场数值模拟 |
| 3.1.6 数值模拟结果与试验结果对比 |
| 3.2 Ti80对接焊平板残余应力研究 |
| 3.2.1 研究对象及其尺寸 |
| 3.2.2 材料属性 |
| 3.2.3 有限元模型与焊接工艺参数 |
| 3.2.4 焊接温度场数值模拟结果 |
| 3.2.5 焊接残余应力场数值模拟 |
| 3.2.6 数值模拟结果与试验结果对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 热处理对高强钢材料对接焊平板残余应力影响研究 |
| 4.1 热处理对TC4对接焊平板残余应力影响研究 |
| 4.1.1 TC4对接焊平板残余应力数值模拟研究 |
| 4.1.2 热处理后TC4对接焊平板残余应力数值模拟研究 |
| 4.1.3 TC4对接焊平板残余应力热处理前后数值模拟与试验结果对比研究 |
| 4.2 热处理对某高强度钢对接焊平板残余应力影响研究 |
| 4.2.1 热处理有限元模型及热处理工艺选取 |
| 4.2.2 热处理过程对某高强度钢对接焊平板焊接残余应力的影响 |
| 4.2.3 热处理前后模拟结果对比分析 |
| 4.3 热处理对Ti80对接焊平板残余应力影响研究 |
| 4.3.1 热处理有限元模型以及热处理工艺选取 |
| 4.3.2 蠕变对焊后残余应力消除的影响 |
| 4.3.3 不同热处理工艺方案对 Ti80 对接焊平板残余应力影响研究 |
| 4.3.4 不同热处理工艺参数对Ti80对接焊平板残余应力消除的影响研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 热处理对Ti80耐压球壳赤道焊缝残余应力影响研究 |
| 5.1 Ti80耐压球壳赤道焊缝残余应力数值模拟研究 |
| 5.1.1 研究对象及其尺寸 |
| 5.1.2 有限元模型及焊接工艺参数 |
| 5.1.3 焊接残余应力数值模拟 |
| 5.2 热处理对Ti80耐压球壳赤道焊缝残余应力影响研究 |
| 5.2.1 热处理有限元模型及热处理工艺方案的选择 |
| 5.2.2 热处理过程对Ti80耐压球壳焊接残余应力的影响 |
| 5.3 不同热处理工艺参数对Ti80耐压球壳赤道焊缝残余应力消除的影响研究 |
| 5.3.1 热处理保温温度对焊后残余应力消除的影响研究 |
| 5.3.2 热处理保温时间对焊后残余应力消除的影响研究 |
| 5.3.3 热处理升温速率对焊后残余应力消除的影响研究 |
| 5.3.4 热处理冷却速率对焊后残余应力消除的影响研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 本文的主要工作及相关结论 |
| 2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（7）腐蚀环境中钢桥火灾后焊缝疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 腐蚀疲劳研究现状 |
| 1.3 高温后焊接残余应力研究现状 |
| 1.4 残余应力对焊缝疲劳性能的影响研究 |
| 1.5 本文研究的内容及技术路线 |
| 第二章 焊接构件疲劳分析及腐蚀损伤理论基础 |
| 2.1 焊接接头疲劳寿命评估基本方法 |
| 2.1.1 S-N曲线法 |
| 2.1.2 断裂力学法 |
| 2.1.3 连续损伤力学法 |
| 2.2 焊接有限元热分析理论 |
| 2.2.1 焊接传热基本方式 |
| 2.2.2 焊接温度场分析理论 |
| 2.2.3 焊接残余应力分析原理 |
| 2.2.4 .弹-塑性有限元原理 |
| 2.3 海洋环境下钢结构腐蚀机理 |
| 2.3.1 电化学腐蚀机理 |
| 2.3.2 人工模拟加速腐蚀试验 |
| 2.3.3 腐蚀预测模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 焊接温度场及应力场数值分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 建立有限元模型 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 定义单元类型 |
| 3.2.3 材料属性 |
| 3.2.4 网格划分 |
| 3.3 热源模型的选取与施加 |
| 3.3.1 常用热源模型 |
| 3.3.2 确定热源参数 |
| 3.4 温度场荷载的施加及结果分析 |
| 3.4.1 温度场荷载施加及边界条件 |
| 3.4.2 焊接温度场的分布 |
| 3.4.3 焊接温度时间历程 |
| 3.5 应力场荷载的施加及结果分析 |
| 3.5.1 应力场荷载的施加及边界条件 |
| 3.5.2 应力场的结果分析 |
| 3.6 焊后热处理对焊缝温度场及应力场的影响 |
| 3.6.1 焊后热处理温度场分析 |
| 3.6.2 焊后热处理应力场分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 平板对接焊缝疲劳寿命有限元分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 腐蚀坑模型静力有限元分析 |
| 4.2.1 点蚀坑的形成机理 |
| 4.2.2 点蚀坑有限元模型建立 |
| 4.2.3 有限元计算结果 |
| 4.2.4 热点应力集中系数 |
| 4.3 基于ANSYS/FE-SAFE疲劳分析 |
| 4.3.1 FE-SAFE软件介绍 |
| 4.3.2 FE-SAFE疲劳分析过程 |
| 4.3.3 疲劳分析结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 腐蚀环境中钢桥火灾后焊缝疲劳性能试验 |
| 5.0 概述 |
| 5.1 试验概况 |
| 5.1.1 试件设计及制作 |
| 5.1.2 加速腐蚀试验 |
| 5.1.3 火灾模型试验 |
| 5.1.4 材料拉伸试验 |
| 5.2 疲劳拉伸试验 |
| 5.2.1 疲劳试验装置 |
| 5.2.2 疲劳试验方法 |
| 5.3 疲劳试验结果及断口分析 |
| 5.3.1 疲劳试验结果 |
| 5.3.2 断口分析 |
| 5.3.3 有限结果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）液化石油气钢瓶残余应力测试分析（论文提纲范文）
| 1 样品信息 |
| 2 样品材料性能试验 |
| 3 残余应力测试 |
| 3.1 测试方法 |
| 3.2 测点选择 |
| 4 测试结果及分析 |
| 5 结束语 |
（9）基于权函数法的高强钢焊接T节点表面裂纹疲劳扩展分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 .研究背景和意义 |
| 1.2 .疲劳分析方法 |
| 1.2.1 .名义应力法 |
| 1.2.2 .热点应力法 |
| 1.2.3 .缺口应力应变法 |
| 1.2.4 .断裂力学法 |
| 1.3 .应力强度因子的计算 |
| 1.4 .论文主要工作 |
| 第二章 试验研究 |
| 2.1 .试件设计 |
| 2.2 .焊趾尺寸测量 |
| 2.2.1 .测量过程 |
| 2.2.2 .结果及讨论 |
| 2.3 .金相试验 |
| 2.3.1 .试验过程 |
| 2.3.2 .结果及讨论 |
| 2.4 .残余应力测试 |
| 2.4.1 .盲孔法 |
| 2.4.2 .测点布置 |
| 2.4.3 .测试过程 |
| 2.4.4 .结果及讨论 |
| 2.5 .小结 |
| 第三章 T节点焊接有限元模拟 |
| 3.1 .焊接热源模型 |
| 3.2 .传热分析 |
| 3.3 .应力分析 |
| 3.4 .结果及讨论 |
| 3.4.1 .模型验证 |
| 3.4.2 .焊接速度的影响 |
| 3.4.3 .板厚的影响 |
| 3.5 .小结 |
| 第四章 应力强度因子的权函数法 |
| 4.1 .权函数法 |
| 4.2 .二维权函数计算 |
| 4.3 .权函数有效性验证 |
| 4.4 .小结 |
| 第五章 基于权函数法的疲劳裂纹扩展计算 |
| 5.1 .有效应力强度因子 |
| 5.2 .疲劳裂纹扩展计算 |
| 5.3 .结果及讨论 |
| 5.3.1 .起始裂纹尺寸对裂纹扩展的影响 |
| 5.3.2 .残余应力对裂纹扩展的影响 |
| 5.4 .小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 .全文总结 |
| 6.2 .展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（10）热处理对12Cr1MoV钢管焊接接头残余应力及力学性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 焊接性能研究 |
| 1.3 焊接应力及焊后热处理研究 |
| 1.4 焊接数值模拟研究 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 2 12Cr1MoV焊接残余应力的模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 钢管对接试样制备 |
| 2.4 焊接温度场、残余应力模拟 |
| 2.5 残余应力模拟方法分析 |
| 2.6 温度场结果与讨论 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 热处理对12Cr1MoV钢焊接残余应力的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊后热处理试验 |
| 3.3 焊后热处理模拟 |
| 3.4 热处理试验结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 热处理对12Cr1MoV焊接接头金相组织及力学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金相试验 |
| 4.3 单轴拉伸试验 |
| 4.4 微型试样拉伸试验 |
| 4.5 断口观察试验 |
| 4.6 结果与讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
四、钢瓶热处理对其残余应力影响的试验研究（论文参考文献）
- [1]残余应力下金属材料压痕响应的仿真分析与试验研究[D]. 李莉佳. 吉林大学, 2021
- [2]铝锂合金蒙皮桁条T型结构激光焊接特性和压缩屈曲行为研究[D]. 张澐龙. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]去应力退火对强力旋压锡青铜筒形件残余应力、组织及性能影响[D]. 王亚飞. 中北大学, 2021(09)
- [4]热处理工艺对7075铝合金切削加工性的影响[D]. 岳修杰. 烟台大学, 2021(09)
- [5]IN738LC高温合金电子束焊接接头裂纹形成机理及控制研究[D]. 韩柯. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [6]热处理对钛合金耐压球壳焊接残余应力影响研究[D]. 沙宇程. 江苏科技大学, 2020(03)
- [7]腐蚀环境中钢桥火灾后焊缝疲劳性能研究[D]. 姜勇. 华东交通大学, 2020(05)
- [8]液化石油气钢瓶残余应力测试分析[J]. 李保绪,吉楠,高超,邓涛,罗金恒. 化工机械, 2020(03)
- [9]基于权函数法的高强钢焊接T节点表面裂纹疲劳扩展分析[D]. 郭子扬. 广州大学, 2020(02)
- [10]热处理对12Cr1MoV钢管焊接接头残余应力及力学性能的影响研究[D]. 吕福炜. 山东科技大学, 2020(06)