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不锈钢板翅结构钎焊残余应力对蠕变的影响 被引量:9
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作者 蒋文春 巩建鸣 +1 位作者 涂善东 陈虎 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期5-8,12,共5页
利用有限元法,对微小尺寸的镍基钎焊不锈钢板翅结构进行600℃下的蠕变有限元分析,讨论钎焊残余应力对蠕变变形的影响。结果表明,由于镍基钎料BNi-2和不锈钢母材SS304力学性能的差异以及钎焊夹具的约束作用,钎焊后在接头处产生了较大的... 利用有限元法,对微小尺寸的镍基钎焊不锈钢板翅结构进行600℃下的蠕变有限元分析,讨论钎焊残余应力对蠕变变形的影响。结果表明,由于镍基钎料BNi-2和不锈钢母材SS304力学性能的差异以及钎焊夹具的约束作用,钎焊后在接头处产生了较大的残余应力,对不锈钢板翅结构高温下的蠕变行为产生很大影响,在强度设计中不能忽略。初始应力和蠕变应变的分布规律具有一致性。隔板和翅片具有不同的应力应变分布特征,隔板侧的蠕变开裂的倾向比翅片大。钎角处蠕变应力和应变集中,易萌生蠕变裂纹。研究结果为不锈钢板翅结构钎焊接头的高温强度设计提供参考。 展开更多
关键词 不锈钢板翅结构 钎焊残余应力 蠕变 有限元
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不锈钢板翅结构钎焊残余应力三维数值模拟 被引量:5
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作者 蒋文春 巩建鸣 +1 位作者 陈虎 涂善东 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2007年第3期224-227,共4页
利用有限元软件ABAQUS,对错流不锈钢板翅结构钎焊残余应力进行三维数值模拟,对模拟整个钎焊过程的方法和只模拟冷却过程的简化方法进行了比较.结果表明:由于镍基钎料BNi-2和304不锈钢母材热膨胀系数的差异,在钎焊接头处产生了较大的残... 利用有限元软件ABAQUS,对错流不锈钢板翅结构钎焊残余应力进行三维数值模拟,对模拟整个钎焊过程的方法和只模拟冷却过程的简化方法进行了比较.结果表明:由于镍基钎料BNi-2和304不锈钢母材热膨胀系数的差异,在钎焊接头处产生了较大的残余应力.2种分析方法所得的残余应力结果相差不大,残余应力主要在冷却过程中产生.因此,对板翅结构真空钎焊残余应力进行数值模拟,可采用只模拟冷却过程的方法,节约分析时间和成本. 展开更多
关键词 不锈钢板翅结构 钎焊残余应力 数值模拟
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保温时间对304不锈钢板翅结构真空钎焊的影响 被引量:9
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作者 蒋文春 巩建鸣 涂善东 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第11期79-81,共3页
应用镍基钎料BNi2对304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,进行了强度试验和微观组织观察。研究了钎焊保温时间对强度和微观组织的影响。结果表明,保温时间对硼元素扩散影响很大,从而对强度和微观组织产生影响。保温时间太短,硼元素来不... 应用镍基钎料BNi2对304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,进行了强度试验和微观组织观察。研究了钎焊保温时间对强度和微观组织的影响。结果表明,保温时间对硼元素扩散影响很大,从而对强度和微观组织产生影响。保温时间太短,硼元素来不及扩散,遗留在钎缝中间生成脆性化合物,使得接头强度降低;保温时间太长,会导致母材过度溶解于钎缝,导致缺陷增加,同时太长时间的高温暴露,使得界面出现溶蚀现象。因此,对于304不锈钢板翅结构的钎焊,保温时间控制在25分钟左右较为合适。 展开更多
关键词 不锈钢板翅结构 真空钎焊 保温时间 强度 微观组织
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不锈钢板翅结构钎焊残余应力及其高温蠕变松弛行为三维有限元分析 被引量:4
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作者 蒋文春 巩建鸣 +1 位作者 陈虎 涂善东 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期17-20,共4页
利用有限元软件ABAQUS,对不锈钢板翅结构在钎焊过程中产生的残余应力及其高温下的蠕变松弛行为进行三维有限元分析,得到了残余应力的变化规律。结果表明,由于镍基钎料BNi2和不锈钢母材304力学性能的差异以及夹具的约束作用,钎焊后在接... 利用有限元软件ABAQUS,对不锈钢板翅结构在钎焊过程中产生的残余应力及其高温下的蠕变松弛行为进行三维有限元分析,得到了残余应力的变化规律。结果表明,由于镍基钎料BNi2和不锈钢母材304力学性能的差异以及夹具的约束作用,钎焊后在接头处产生了较大的残余应力。在高温环境下,由于蠕变松弛,残余应力大幅度下降。在蠕变稳态阶段,钎缝处仍然存在一定的残余应力;钎角处蠕变应力和应变集中,易萌生裂纹,成为最薄弱环节。研究结果为板翅结构的高温强度设计提供参考。 展开更多
关键词 不锈钢板翅结构 钎焊残余应力 蠕变松弛 有限元
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冷却方式对不锈钢板翅结构强度和微观组织的影响 被引量:6
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作者 蒋文春 巩建鸣 涂善东 《压力容器》 北大核心 2009年第11期16-20,49,共6页
对采用镍基钎料BN i-2的304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,讨论冷却方式对结构强度和微观组织的影响。利用扫描电镜(SEM)对钎焊接头微观组织进行观察;利用能谱分析(EDS)对接头化学成分进行研究。研究结果表明,在其它钎焊工艺参数不变... 对采用镍基钎料BN i-2的304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,讨论冷却方式对结构强度和微观组织的影响。利用扫描电镜(SEM)对钎焊接头微观组织进行观察;利用能谱分析(EDS)对接头化学成分进行研究。研究结果表明,在其它钎焊工艺参数不变的情况下,冷却方式对304不锈钢板翅结构的强度影响很大。采用现有文献使用的充氮快速冷却的方式,导致钎焊接头产生了较多的裂纹和孔洞,使得强度降低;采用改进的缓慢冷却方式,即从钎焊温度到620℃,让其自由冷却,当炉中温度降到620℃时,向炉内充氮气并同时启动风机快速冷却。利用高温蠕变松弛原理,释放部分钎焊残余应力,减少了裂纹等缺陷的产生,极大提高了304不锈钢板翅结构的强度。 展开更多
关键词 不锈钢板翅结构 真空钎焊 快速冷却 缓慢冷却
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钎缝厚度对不锈钢板翅结构蠕变的影响 被引量:2
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作者 蒋文春 巩建鸣 +1 位作者 陈虎 涂善东 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期9-12,共4页
利用有限元软件ABAQUS,建立不锈钢板翅结构高温蠕变的有限元计算模型,讨论钎缝厚度对蠕变的影响。结果表明,钎缝厚度对蠕变的影响很大。由于钎料和母材力学性能的不匹配,导致不锈钢板翅结构产生了复杂的残余应力。随着钎缝厚度的变化,... 利用有限元软件ABAQUS,建立不锈钢板翅结构高温蠕变的有限元计算模型,讨论钎缝厚度对蠕变的影响。结果表明,钎缝厚度对蠕变的影响很大。由于钎料和母材力学性能的不匹配,导致不锈钢板翅结构产生了复杂的残余应力。随着钎缝厚度的变化,残余应力发生变化,从而对蠕变产生影响。在钎缝区域,随着钎缝厚度增加,焊态残余应力降低,导致蠕变应变降低,接头强度提高。在垂直于隔板的翅片区域,钎缝厚度对焊态残余应力没有影响,蠕变变化很小。在隔板区域,随着钎缝厚度增加,焊态残余应力降低,导致蠕变应变降低。研究结果为不锈钢板翅结构高温强度设计提供参考。 展开更多
关键词 不锈钢板翅结构 钎缝厚度 蠕变 有限元
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钎料厚度对不锈钢板翅结构抗拉强度影响的有限元分析与试验研究 被引量:2
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作者 巩建鸣 蒋文春 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期561-566,共6页
对304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,对单轴拉伸进行试验研究与有限元分析,讨论钎料厚度对不锈钢板翅抗拉强度的影响。研究结果表明,钎料厚度对304不锈钢板翅结构强度影响较大。当钎料厚度小于105um时,随着钎缝厚度增加,抗拉强... 对304不锈钢板翅结构进行真空钎焊试验,对单轴拉伸进行试验研究与有限元分析,讨论钎料厚度对不锈钢板翅抗拉强度的影响。研究结果表明,钎料厚度对304不锈钢板翅结构强度影响较大。当钎料厚度小于105um时,随着钎缝厚度增加,抗拉强度增加;当厚度增加到105~140um时,抗拉强度基本保持不变;当厚度超过140um时,抗拉强度降低。随着钎料厚度增加,钎角应力集中降低;钎角面积增加,使得承载能力增加,强度增加;但是钎角脆性相的含量也同时增加,降低接头强度。 展开更多
关键词 不锈钢板翅结构 真空钎焊 钎料厚度 抗拉强度 有限元
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304不锈钢钎焊板翅结构疲劳断裂机理分析 被引量:3
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作者 蒋文春 巩建鸣 涂善东 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期45-48,96,共5页
对304不锈钢板翅结构进行疲劳试验,分析疲劳断裂机理.疲劳裂纹从上钎角萌生,然后向翅片扩展,最终导致失效.在钎焊过程中,钎角处生成了较多的脆性化合物,且钎角处应力高度集中,使得裂纹从钎角萌生.疲劳裂纹的扩展经历了4个阶段:(1)裂纹... 对304不锈钢板翅结构进行疲劳试验,分析疲劳断裂机理.疲劳裂纹从上钎角萌生,然后向翅片扩展,最终导致失效.在钎焊过程中,钎角处生成了较多的脆性化合物,且钎角处应力高度集中,使得裂纹从钎角萌生.疲劳裂纹的扩展经历了4个阶段:(1)裂纹在循环载荷作用下,在钎角脆性化合物启裂;(2)裂纹启裂后,在循环载荷作用下,沿钎角扩展;(3)裂纹跨越钎角和固溶体组织的界面,沿固溶体组织扩展;(4)裂纹跨越翅片和固溶体的界面,进入翅片区域扩展,直至完全断裂. 展开更多
关键词 不锈钢板翅结构 疲劳 失效机理
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