溫度和介質(zhì)對拼焊板疲勞性能影響研究.pdf

1、焊接是一門發(fā)展成熟，前景廣闊的工藝方法。在機(jī)械制造、汽車工業(yè)、造船、海洋工程、航空航天工程等領(lǐng)域，焊接有著廣泛而深入的應(yīng)用。產(chǎn)品服役所處介質(zhì)和溫度對疲勞壽命有一定影響，有待深入研究。本文開展了拼焊板在空氣和水介質(zhì)條件下以及不同水溫條件下的疲勞性能試驗(yàn)研究。主要包括以下研究工作:
　　 首先，設(shè)計制造了一套基于循環(huán)流動介質(zhì)的恒溫裝置，為開展各種材料在不同介質(zhì)以及不同溫度條件下的疲勞壽命研究提供了良好的試驗(yàn)條件。試驗(yàn)裝置由試件夾持部

2、分，介質(zhì)循環(huán)部分和溫度控制部分組成。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，該套恒溫系統(tǒng)溫度誤差控制在±1℃，整套裝置在疲勞試驗(yàn)中穩(wěn)定運(yùn)行。
　　 然后，進(jìn)行了不同環(huán)境下激光拼焊板的疲勞試驗(yàn)，研究了空氣和水介質(zhì)、不同溫度對于拼焊板的疲勞性能的影響。試驗(yàn)分為四組，分別對20℃空氣、20℃水、40℃水、60℃水四種環(huán)境下，焊接接頭的疲勞性能進(jìn)行了測試。試驗(yàn)結(jié)果表明:拼焊板疲勞斷裂主要集中于焊縫部位，水介質(zhì)中疲勞壽命結(jié)果相對空氣中的有35％～70％不等的下

3、降，可見水的腐蝕大大降低焊接件的疲勞性能。同時不同水溫的試驗(yàn)表明，隨著溫度的升高，焊接件的疲勞性能也隨之降低，但這一影響相對水的作用要小?？傊谌顟B(tài)下的焊接件的疲勞壽命受到水和溫度的共同影響，這種影響不是簡單的疊加，而是一種相互促進(jìn)的作用。
　　 最后，對不同焊縫單元對構(gòu)件的疲勞性能預(yù)測的影響進(jìn)行了仿真研究。使用不同焊縫模型處理方式，包括共節(jié)點(diǎn)、剛性單元、梁單元、實(shí)體單元連接。研究表明是共節(jié)點(diǎn)、剛性單元、實(shí)體單元連接，預(yù)測的