TA15薄板EBW及焊后再熱處理對(duì)應(yīng)力分布影響的研究.pdf

1、本文是基于傳熱學(xué)、熱彈塑性理論、小變形理論及有限元方法,深入研究分析了電子束焊接和焊后電子束局部熱處理過(guò)程的溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律。以TA15鈦合金薄板為研究對(duì)象進(jìn)行數(shù)值模擬研究,同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)。
　　由溫度場(chǎng)知,電子束焊接和焊后再熱處理的熱循環(huán)曲線和焊接熱循環(huán)曲線較吻合,且符合相應(yīng)的電子束焊接和熱處理的特點(diǎn),分別可以看到電子束焊接的上寬下窄形狀和熱處理的面熱源的圓形形狀。
　　由應(yīng)力場(chǎng)知,兩個(gè)過(guò)程殘余應(yīng)力主要集中在焊縫中心及

2、近焊縫區(qū),橫向殘余應(yīng)力50MPa,相對(duì)縱向應(yīng)力600MPa較小。而電子束局部熱處理使縱向應(yīng)力降低到475MPa,降低了21％。在焊縫背面進(jìn)行局部熱處理,相對(duì)于正面,可以顯著的降低工件的殘余應(yīng)力;在其他的工藝參數(shù)不變的情況下,隨著熱處理寬度的增加或熱處理速度的降低,焊接殘余應(yīng)力也隨著降低。
　　在真空紅外測(cè)溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,提出帶有無(wú)線傳輸功能的采集卡和AD590溫度傳感器。常規(guī)環(huán)境測(cè)溫下,測(cè)溫儀溫度值與采集軟件上的讀數(shù)誤差在

3、2.04%左右。AD590經(jīng)過(guò)采集卡的采集,溫度值與實(shí)際平均誤差為7.42%。保護(hù)外殼經(jīng)過(guò)氣壓、真空氣密性和疲勞檢驗(yàn),表明此套系統(tǒng)密封性完好,系統(tǒng)較穩(wěn)定。
　　采用優(yōu)化的系統(tǒng)50Hz白熾燈進(jìn)行采集,采集到周期為20ms的溫度正弦波。AD590采集到的溫度值變化不大,相對(duì)較穩(wěn)定。采用小孔釋放法進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)量,結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)結(jié)果分布規(guī)律與模擬結(jié)果較為一致。微觀焊縫形貌與模擬的固液界面比較,較為吻合。進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和金相試驗(yàn),經(jīng)過(guò)電子束