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预变形对X80直缝埋弧焊管焊接接头残余应力及疲劳性能影响的模拟研究
被引量：
3
1
作者
乔桂英
张诗禹
+2 位作者
ZHANG Zhien
徐凯
肖福仁
《燕山大学学报》
CAS
北大核心
2020年第6期552-557,共6页
本文采用数值模拟方法,通过预拉伸变形模拟钢管的扩径过程,分析了扩径变形对X80直缝埋弧焊钢管焊接接头残余应力分布的影响,进而分析残余应力对疲劳性能的影响。结果表明:模拟扩径拉伸变形后,因焊接热影响区的组织和性能变化及焊缝余高...
本文采用数值模拟方法,通过预拉伸变形模拟钢管的扩径过程,分析了扩径变形对X80直缝埋弧焊钢管焊接接头残余应力分布的影响,进而分析残余应力对疲劳性能的影响。结果表明:模拟扩径拉伸变形后,因焊接热影响区的组织和性能变化及焊缝余高的作用,残余应力主要集中在焊接热影响粗晶区,其最大值出现在外焊缝焊趾的粗晶区。随变形量增加,残余应力也明显增大。当变形量由0.5%增加到4%时,外焊趾处最大残余应力由429 MPa增加到481 MPa。残余应力的增加显著降低疲劳性能,疲劳寿命最低值也出现在外焊缝焊趾处。与未变形试样的疲劳寿命相比,残余应力由429 MPa增加到481 MPa时,疲劳寿命损失率由18.0%增加到56.2%。
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关键词
X80直缝埋弧焊管
焊接接头
预变形
残余应力
疲劳性能
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职称材料
晶界V偏聚铁纳米多晶力学性能的分子动力学研究
被引量：
2
2
作者
周冰娆
臧志伟
+3 位作者
薛欣
陈振业
吴之博
吕知清
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期185-193,共9页
采用具有50个(平均晶粒直径Φ5.4 nm)、100个(平均晶粒直径Φ4.2 nm)和200个(平均晶粒直径Φ3 nm)晶粒的Fe多晶体模型,运用分子动力学方法计算分析了晶界V偏聚对不同平均晶粒直径Fe多晶体变形行为的影响。模型选取的V元素的偏聚量分别...
采用具有50个(平均晶粒直径Φ5.4 nm)、100个(平均晶粒直径Φ4.2 nm)和200个(平均晶粒直径Φ3 nm)晶粒的Fe多晶体模型,运用分子动力学方法计算分析了晶界V偏聚对不同平均晶粒直径Fe多晶体变形行为的影响。模型选取的V元素的偏聚量分别占Fe多晶体晶界上Fe原子数的1%、5%和10%,模拟计算了温度、平均晶粒直径与晶界V偏聚量对Fe多晶体模型拉伸与剪切行为的影响。结果表明,当晶界中不含有偏聚元素V时,Fe多晶体的抗拉强度和抗剪强度随着温度的升高明显降低。在低温(10 K)与常温(300 K)条件下,当Fe多晶体的平均晶粒直径分别为Φ5.4 nm时,晶界上V偏聚量的改变对Fe多晶体的抗拉强度与抗剪强度的影响较小。当Fe多晶体的平均晶粒直径分别为Φ4.2和Φ3 nm时,在晶界上加入5%的V元素可以明显提高抗拉强度,随着晶界上V偏聚量增加到10%时,Fe多晶体的抗拉强度下降。在低温(10 K)条件下,晶界V元素偏聚量为5%时,平均晶粒直径为Φ4.2与Φ3 nm的Fe多晶体抗拉强度明显大于平均晶粒直径为Φ5.4 nm的Fe多晶体,当晶界V元素偏聚量增加到10%时,不同平均晶粒直径的Fe多晶体的抗拉强度趋于一致。当晶界中含有V元素且V偏聚量为5%时,在低温(10 K)条件下,晶界元素V对平均晶粒直径为Φ4.2和Φ3 nm的Fe多晶体的抗剪强度有明显的弱化作用,在常温(300 K)条件下,晶界元素V对平均晶粒直径为Φ4.2和Φ3 nm的Fe多晶体的抗剪强度有明显的强化作用。
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关键词
分子动力学
多晶体模型
力学性能
V元素
偏聚
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职称材料
题名
预变形对X80直缝埋弧焊管焊接接头残余应力及疲劳性能影响的模拟研究
被引量：
3
1
作者
乔桂英
张诗禹
ZHANG Zhien
徐凯
肖福仁
机构
燕山大学
河北省
应用化学重点
实验室
燕山大学
环境与化学工程学院
William G.Lowrie Department of Chemical and Biomolecular Engineering
燕山大学
亚稳材料制备技术与科学国家重点
实验室
燕山大学河北省金属产品工艺与性能优化实验室
出处
《燕山大学学报》
CAS
北大核心
2020年第6期552-557,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51671164)
国家重点研发计划资助项目(2018YFC3010300)。
文摘
本文采用数值模拟方法,通过预拉伸变形模拟钢管的扩径过程,分析了扩径变形对X80直缝埋弧焊钢管焊接接头残余应力分布的影响,进而分析残余应力对疲劳性能的影响。结果表明:模拟扩径拉伸变形后,因焊接热影响区的组织和性能变化及焊缝余高的作用,残余应力主要集中在焊接热影响粗晶区,其最大值出现在外焊缝焊趾的粗晶区。随变形量增加,残余应力也明显增大。当变形量由0.5%增加到4%时,外焊趾处最大残余应力由429 MPa增加到481 MPa。残余应力的增加显著降低疲劳性能,疲劳寿命最低值也出现在外焊缝焊趾处。与未变形试样的疲劳寿命相比,残余应力由429 MPa增加到481 MPa时,疲劳寿命损失率由18.0%增加到56.2%。
关键词
X80直缝埋弧焊管
焊接接头
预变形
残余应力
疲劳性能
Keywords
X80 LSAW pipe
weld joint
pre-deformation
residual stress
fatigue life
分类号
TG142 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
晶界V偏聚铁纳米多晶力学性能的分子动力学研究
被引量：
2
2
作者
周冰娆
臧志伟
薛欣
陈振业
吴之博
吕知清
机构
燕山大学
先进锻压成形技术与科学教育部重点
实验室
河钢集团钢研总院
燕山大学
河北省
金属产品
工艺与
性能
综合
优化
实验室
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期185-193,共9页
基金
河北省重点研发计划(20311003D)
河北省创新能力提升计划项目(22567609H)
上海热制造工程研究中心资助项目(18DZ2253400)。
文摘
采用具有50个(平均晶粒直径Φ5.4 nm)、100个(平均晶粒直径Φ4.2 nm)和200个(平均晶粒直径Φ3 nm)晶粒的Fe多晶体模型,运用分子动力学方法计算分析了晶界V偏聚对不同平均晶粒直径Fe多晶体变形行为的影响。模型选取的V元素的偏聚量分别占Fe多晶体晶界上Fe原子数的1%、5%和10%,模拟计算了温度、平均晶粒直径与晶界V偏聚量对Fe多晶体模型拉伸与剪切行为的影响。结果表明,当晶界中不含有偏聚元素V时,Fe多晶体的抗拉强度和抗剪强度随着温度的升高明显降低。在低温(10 K)与常温(300 K)条件下,当Fe多晶体的平均晶粒直径分别为Φ5.4 nm时,晶界上V偏聚量的改变对Fe多晶体的抗拉强度与抗剪强度的影响较小。当Fe多晶体的平均晶粒直径分别为Φ4.2和Φ3 nm时,在晶界上加入5%的V元素可以明显提高抗拉强度,随着晶界上V偏聚量增加到10%时,Fe多晶体的抗拉强度下降。在低温(10 K)条件下,晶界V元素偏聚量为5%时,平均晶粒直径为Φ4.2与Φ3 nm的Fe多晶体抗拉强度明显大于平均晶粒直径为Φ5.4 nm的Fe多晶体,当晶界V元素偏聚量增加到10%时,不同平均晶粒直径的Fe多晶体的抗拉强度趋于一致。当晶界中含有V元素且V偏聚量为5%时,在低温(10 K)条件下,晶界元素V对平均晶粒直径为Φ4.2和Φ3 nm的Fe多晶体的抗剪强度有明显的弱化作用,在常温(300 K)条件下,晶界元素V对平均晶粒直径为Φ4.2和Φ3 nm的Fe多晶体的抗剪强度有明显的强化作用。
关键词
分子动力学
多晶体模型
力学性能
V元素
偏聚
Keywords
molecular dynamics
polycrystalline model
mechanical properties
V element
segregation
分类号
TG146.15 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
预变形对X80直缝埋弧焊管焊接接头残余应力及疲劳性能影响的模拟研究
乔桂英
张诗禹
ZHANG Zhien
徐凯
肖福仁
《燕山大学学报》
CAS
北大核心
2020
3
在线阅读
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职称材料
2
晶界V偏聚铁纳米多晶力学性能的分子动力学研究
周冰娆
臧志伟
薛欣
陈振业
吴之博
吕知清
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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