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振动焊接对简体对接多道焊残余应力和变形的影响.PDF
第28卷增刊1 北 京 科 技 大 学 学 报 V01．28 Suppl．1 2006年lO月 Journalof ofScienceand oct2006 University TechnologyBeijing 振动焊接对简体对接多道焊残余应力 和变形的影响 徐济进 陈立功 倪纯珍 上海交通大学材料科学与工程学院，上海200030 摘要采用振动焊接和常规埋弧焊进行对比，研究了振动焊接对简体对接多道焊残余应力和变形的影响．试验结果 表明，振动焊接可以明显地降低简体外表面的环向残余应力和径向变形，而对轴向应力和轴向变形影响较小；而且振 动焊接使筒体的残余应力降低到屈服强度以下，提高了焊接结构的疲劳强度和使用的安全性． 关键词振动焊接；残余应力；焊接变形；多道焊；简体 分类号TG404 焊接残余应力和变形，一直是国内外焊接学者 表I A105锻钢的化学成分(质量分数) 们关注的焦点问题．它们不但引起焊接工艺缺陷， Table1 Chemical ofA105 steel％ compositions 而且在一定条件下将影响结构的承载能力：诸如强 forging 度、刚度和受压稳定性：除此以外还影响到结构的 加工精度和尺、’稳定性Il】．因此，一直以来，焊接 学者们不断的探索对焊接残余应力和变形的控制、 表2 H08MnA的化学成分(质量分数) 调整和减小的工艺方法和措施，例如振动时效【20】， Table2 Chemical ofH08MnA％ 热时效f4．6】，超声冲击【7-81等．在选择控制和消除残 compositions 余应力和变形的方法之前，应该要考虑到该方法的 可用性、花费的时间和费用以及环保性能． 振动焊接是在振动时效基础上发展起来的一项 新的焊接工艺．它是在正常的焊接过程中给焊件施 加周期性外力，使焊件振动，从而达到降低焊接残 Si02+Ti02 A1203+MnOCaF2 余应力，提高焊接质量的目的．关于振动焊接对焊 CaO+MgO 接残余应力和变形影响的研究，国内外已有一些报 道【9“31．但是振动焊接对筒体对接多道焊残余应力 和变形影响的研究未见报道．本文采用振动焊接和 图1是坡口形状．为了控制焊接温度，采用小 常规埋弧焊两种方法进行对比，研究了振动焊接对 的焊接工艺参数实行左右连续焊接，表4为焊接工 筒体对接多道焊残余应力和变形的影响． 艺参数． 1焊接对比试验 1．1焊接参数的选择 为了便于比较，两种焊接方法所选择的焊接材 料、试样尺寸以及焊接工艺参数完全相同．试验选 用的材料为A105锻钢，其化学成分见表1．焊接方 图1坡口形状 法为单丝埋弧焊，焊丝为H08MnA，直径1．6mm， Groove
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