《焊接热模拟技术》

前言1

绪论1

目录1

第一章 焊接热模拟曲线的基本参数3

§1-1 焊接热模拟的基本概念3

§1-2 焊接热模拟曲线的主要参数及计算4

一、焊接热循环曲线的主要参数及其物理意义4

二、主要参数的计算8

§1-3 焊接热循环曲线的实际测定20

一、热电偶测温原理20

二、焊接热循环曲线的测定24

三、实测的焊接热循环曲线29

参考文献30

§2-1 焊接应力与应变32

一、焊接应力的一般概念32

第二章 焊接过程的应力与应变32

二、金属受热后的机械性能和热物理性能的33

变化33

三、均匀加热时引起的应力与变形34

四、不均匀加热时的应力与变形37

五、焊接引起的应力与变形38

六、相变对焊接应力与应变的影响41

§2-2 拘束应力和拘束度41

一、拘束应力的产生过程42

二、拘束度的解析和实验测量43

三、拘束度对焊接裂纹的影响48

§2-3 有限元法在热应力计算中的应用52

一、材料机械性能随温度变化对应力-应变的影响52

二、平衡方程式54

三、对于各向同性材料的平面应力状态下的基本方程式56

四、解析的程序58

参考文献59

第三章 焊接热模拟装置60

§3-1 焊接热模拟装置概况60

§3-2 感应加热焊接热模拟装置——63

The？morestor-W63

一、装置的组成及主要性能63

二、热系统64

三、力学系统70

四、程序设定和信号发送器72

§3-3 电阻加热式热模拟试验装置74

一、轴向均温区及其影响因素75

二、温度测量及控制75

三、Gleeble-1500热模拟装置简单介绍77

参考文献78

一、焊接HAZ各区的划分及典型组织79

（SH-CCT）及其应用79

§4-1 模拟焊接热影响区连续冷却转变图79

性能79

第四章 焊接热模拟研究HAZ组织及79

二、SH-CCT图及其应用84

§4-2 模拟的与实际焊接的HAZ组织的97

比较97

一、模拟的与实际焊接的HAZ组织的差别及原因97

二、缩小模拟的与实际焊接的HAZ组织差别的方法100

§4-3 焊接热模拟在实际焊接HAZ性能研究105

中的应用105

一、焊接热模拟在“熔合脆化区”韧性研究中的应用105

二、焊接热模拟研究HAZ粗晶区热应变脆化110

参考文献118

第五章 焊接模拟技术的应用之一——119

热裂纹的研究119

§5-1 结晶裂纹119

一、结晶裂纹的形态和特征119

三、结晶裂纹与脆性温度区121

二、结晶裂纹的形成机理121

§5-2 多边化裂纹122

一、多边化裂纹的形态和特征122

二、多边化裂纹形成机理124

三、多边化裂纹的主要特点124

四、多边化裂纹的影响因素125

一、液化裂纹的形态和特征126

二、液化裂纹形成的机理126

§5-3 液化裂纹126

三、液化裂纹与脆性温度区间127

四、液化裂纹的影响因素129

§5-4 典型金属材料的液化裂纹问题132

一、高强钢热影响区液化裂纹132

二、奥氏体钢的液化裂纹132

三、高温合金的液化裂纹133

四、铝及铝合金的液化裂纹135

§5-5 液化裂纹的模拟试验136

五、铜及铜合金的液化裂纹136

一、液化裂纹的模拟试验方法137

二、关于液化裂纹模拟研究中的几个评定参数138

三、热塑性试验的影响因素139

四、热塑性试验中的操作注意点140

参考文献141

第六章 热模拟技术应用之二——再热裂纹143

的评定方法及机理的研究143

§6-1 再热裂纹的特征及产生条件143

一、再热裂纹的特征143

二、再热裂纹产生的条件144

§6-2 再热裂纹的常用试验方法145

一、实际焊接试样的再热裂纹试验方法145

二、模拟热循环试样的再热裂纹试验方法146

§6-3 再热裂纹微观机理的研究151

一、再热裂纹脆性与回火脆性间的关系152

二、杂质元素在再热裂纹形成过程中的作用154

三、合金元素对再热裂纹敏感性的影响165

四、再热裂纹开裂模型167

参考文献169

第七章 焊接模拟技术应用之三——170

氢致延迟裂纹敏感性的评定170

及机理的研究170

§7-1 氢致延迟裂纹的机理171

一、钢种的淬硬倾向及钢材的塑性储备171

二、焊接接头中氢的行为174

三、氢致裂纹的裂源及其扩展178

四、焊接接头的拘束应力182

§7-2 模拟充氢HAZ粗晶区延迟裂纹的183

研究183

一、“三点弯曲”试验方法及装置184

二、模拟充氢及模拟HAZ粗晶区试样的制备185

三、模拟充氢HAZ粗晶区“三点弯曲”试验法对氢致延迟裂纹机理的探讨187

四、恒定拉应力氢致延迟裂纹试验方法介绍192

§7-3 热模拟方法在层状撕裂研究中的197

应用197

一、层状撕裂的特征及产生原因197

二、层状撕裂的热模拟试验方法199

参考文献202

附录204

附录1 各种测温材料的物理性质204

附录2 镍铬-镍铝热电极直径和使用温度及206

寿命关系206

附录3 热电极直径和最高使用温度206

的关系206

附录4 热电偶技术数据206

附录5 镍铬-镍硅（镍铝）热电偶分度表207

附录6 铂铑10-铂热电偶分度表211

附录7 铂铑30-铂铑6热电偶分度表215

附录8 镍铬-考铜热电偶分度表220