T型钎焊接头剥离界面性能试验研究

发布时间：2017-08-07 18:30

  本文关键词：T型钎焊接头剥离界面性能试验研究

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【摘要】：板翅结构热交换装置作为航空航天、核能动力、石油、化工等一体化高温系统的关键设备,主要采用钎焊进行封装。由于其结构不连续、力学性能不匹配,加之长期服役于高温高压的苛刻环境,其裂纹和孔洞等缺陷在运行过程中受到复杂载荷和温度波动的影响,将随时间扩展直至到达临界尺寸发生断裂,使焊接接头成为设备装置的薄弱点。工程实践表明,焊缝开裂造将造成气液泄漏及系统设备的瘫痪,甚至会引起爆炸,造成重大的人员伤亡和经济损失,是板翅结构换热器装置的主要失效形式。因此,对板翅结构换热装置焊接接头高温力学性能的研究具有重要的意义。但是目前关于板翅结构的焊缝失效机理研究尚不完善,缺少完整的、可靠的力学性能试验测试标准。针对上述问题,借鉴剥离试验,本文提出了一套完整的钎焊接头高温力学性能测试试验方法,并利用有限元模拟了钎焊接头的剥离失效破坏过程,对模拟结果进行了验证。主要研究内容如下：1)根据板翅换热器的结构和受力形式设计出T型钎焊拉伸试样,进行了高温界面剥离试验,得到了316L钎焊接头试样的高温载荷位移曲线,建立了钎焊接头力学性能的完整的测试方法。2)分析了加载速率、试验温度、结构参数和焊缝间隙对试验测试结果的影响,总结归纳出了T型钎焊接头合理的试验条件,并结合微观组织分析探讨了板翅钎焊结构的失效机理。3)运用三维内聚力模型模拟了钎焊接头的剥离失效破坏过程,得出的载荷位移曲线和塑性变形结果与试验结果较吻合,说明内聚力模型可以很好地预测T型钎焊接头的裂纹扩展。
【关键词】：T型钎焊接头 高温力学性能 失效机理 三维内聚力模型 剥离试验
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG454;TG407
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-26
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 研究现状11-25
• 1.3 本文研究内容25-26
• 第2章 T型钎焊接头设计及试验研究方法26-36
• 2.1 引言26
• 2.2 T型钎焊接头设计26-30
• 2.3 试验方法30-31
• 2.4 理论模型31-34
• 2.5 本章小结34-36
• 第3章 T型钎焊接头剥离试验36-50
• 3.1 引言36
• 3.2 试验方案36-37
• 3.3 影响因素分析37-44
• 3.4 微观组织分析44-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第4章 T型钎焊接头剥离失效数值模拟50-62
• 4.1 引言50
• 4.2 内聚力模型的有限元形式50-52
• 4.3 T型钎焊接头剥离试验模拟步骤52-55
• 4.4 数值模拟验证55-57
• 4.5 应力应变分析57-61
• 4.6 本章小结61-62
• 第5章 总结与展望62-64
• 5.1 全文总结62-63
• 5.2 本文创新点63
• 5.3 展望63-64
• 参考文献64-69
• 致谢69-70
• 攻读硕士期间发表论文、获得奖励和参加科研项目70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：636124