溫度和介質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。在機械制造、汽車工業(yè)、造船、海洋工程、航空航天工程等領域，焊接有著廣泛而深入的應用。產品服役所處介質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條件下以及不同水溫條件下的疲勞性能試驗研究。主要包括以下研究工作:
　　 首先，設計制造了一套基于循環(huán)流動介質的恒溫裝置，為開展各種材料在不同介質以及不同溫度條件下的疲勞壽命研究提供了良好的試驗條件。試驗裝置由試件夾持部

2、分，介質循環(huán)部分和溫度控制部分組成。實際應用結果表明，該套恒溫系統(tǒng)溫度誤差控制在±1℃，整套裝置在疲勞試驗中穩(wěn)定運行。
　　 然后，進行了不同環(huán)境下激光拼焊板的疲勞試驗，研究了空氣和水介質、不同溫度對于拼焊板的疲勞性能的影響。試驗分為四組，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行了測試。試驗結果表明:拼焊板疲勞斷裂主要集中于焊縫部位，水介質中疲勞壽命結果相對空氣中的有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。總之在全浸狀態(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，而是一種相互促進的作用。
　　 最后，對不同焊縫單元對構件的疲勞性能預測的影響進行了仿真研究。使用不同焊縫模型處理方式，包括共節(jié)點、剛性單元、梁單元、實體單元連接。研究表明是共節(jié)點、剛性單元、實體單元連接，預測的