發(fā)布時間：2022-04-25 20:34

　　鋁合金焊接已成為衛(wèi)星結構件成型的重要技術手段。焊接時熱力作用產(chǎn)生的殘余應力對焊接件的穩(wěn)定性造成不良影響,嚴重影響焊接產(chǎn)品可靠性。準確的無損檢測焊接后產(chǎn)品中的殘余應力,可以為航天產(chǎn)品關鍵結構件的焊接工藝優(yōu)化、減少殘余應力的危害提供可靠依據(jù),對保證衛(wèi)星等航天產(chǎn)品可靠性和預期壽命具有極其重要的意義。本文以某型號衛(wèi)星結構件所用焊接材料5A06鋁合金軋制平板,通過VPPA（變極性等離子弧焊）焊接工藝所制焊件為研究對象,采用X射線衍射法作為檢測手段,開展焊接接頭殘余應力檢測研究。目前國內(nèi)外關于在X射線衍射法中的VPPA焊接熱影響區(qū)位置確定、衍射峰位差異、檢測參數(shù)對檢測結果的影響等問題,研究還不夠徹底,缺乏詳實可靠的檢測流程,尤其是對航天產(chǎn)品。為了解決上述問題,本文開展以下幾個方面的研究:X射線衍射法殘余應力測試的檢測參數(shù)確定、優(yōu)化及檢測結果準確度評價;衍射峰峰位差異原因分析及數(shù)據(jù)后處理方法研究;焊接殘余應力分區(qū)檢測方法;熱影響區(qū)位置確定及該區(qū)微觀狀態(tài)對測試精度的影響分析;表面狀態(tài)對測試精度的影響分析。通過以上研究,得到如下研究成果:建立了可用于殘余應力檢測準確度評價及方法間比對的標準樣品體系;優(yōu)化... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 序言
    1.2 課題背景
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)殘余應力檢測研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外殘余應力檢測研究現(xiàn)狀
        1.3.3 研究現(xiàn)狀總結
    1.4 課題研究內(nèi)容
    1.5 論文擬解決的關鍵問題
        1.5.1 衍射峰峰位差異分析
        1.5.2 建立數(shù)據(jù)后處理方法
        1.5.3 X射線衍射法檢測參數(shù)優(yōu)化
        1.5.4 檢測結果準確度評價
第2章 X射線衍射法殘余應力檢測技術概述
    2.1 序言
    2.2 X射線衍射法檢測原理概述
        2.2.1 X射線衍射圖樣信息解讀
        2.2.2 X射線衍射法檢測原理
    2.3 X射線衍射法檢測參數(shù)
    2.4 實驗設備
    2.5 小結
第3章 標準應力樣品體系建立
    3.1 序言
    3.2 預應力樣品設計
    3.3 懸臂式等強度梁設計
        3.3.1 懸臂梁應力分布的有限元分析
        3.3.2 懸臂式等強度梁應力檢測
    3.4 新型梁設計
        3.4.1 新型梁應力分布有限元分析
        3.4.2 新型梁樣品應力檢測
    3.5 小結
第4章 焊接接頭殘余應力檢測
    4.1 序言
    4.2 X射線衍射法基本檢測參數(shù)確定及準確度標定
        4.2.1 X射線衍射法衍射晶面及靶材選取
        4.2.2 基本檢測參數(shù)條件下X射線衍射法準確度標定
    4.3 組織觀察
    4.4 X射線衍射法檢測參數(shù)優(yōu)化
    4.5 檢測參數(shù)優(yōu)化結果驗證
    4.6 X射線衍射法與散斑法檢測結果對比
        4.6.1 表面調(diào)控后板材應力檢測結果對比
        4.6.2 表面調(diào)控后焊接接頭應力檢測結果對比
        4.6.3 表面未調(diào)控焊接接頭殘余應力檢測結果對比
    4.7 本章小結
第5章 誤差來源判定及分析
    5.1 序言
    5.2 極距角偏差對測試誤差的影響判定
        5.2.1 單探測器工況下△ψ對殘余應力測試結果的影響分析
        5.2.2 雙探測器工況下△ψ對殘余應力測試結果的影響分析
        5.2.3 分析結果實驗驗證
    5.3 X射線衍射峰峰位差異對測試誤差的影響判定
        5.3.1 不同組織的衍射峰位比較
        5.3.2 峰位差異分析
    5.4 熱影響區(qū)微觀狀態(tài)對測試誤差的影響分析
        5.4.1 跨區(qū)域測試對測試結果影響分析
        5.4.2 微觀應變對測試結果影響分析
    5.5 表面狀態(tài)對測試誤差的影響分析
        5.5.1 焊縫余高對測試結果的影響分析
        5.5.2 表面損傷層對測試結果的影響分析
        5.5.3 包鋁層對檢測結果的影響分析
    5.6 小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間所取得的相關科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]高速磨削18CrNiMo7-6齒輪鋼對殘余應力的影響[J]. 陳鑫,王棟,劉昱范.  機械設計與制造. 2017(09)
[2]軋制鋁合金的X-射線法殘余應力測試[J]. 孫建通,李曉延,張亮,兗文濤.  焊接學報. 2017(01)
[3]異種高溫合金板材電子束焊接及熱處理后殘余應力特征[J]. 劉謹,趙志毅.  材料熱處理學報. 2016(02)
[4]短波長X射線體應力無損分析儀填補國內(nèi)外用短波長X射線檢測材料內(nèi)部應力技術空白[J]. 良辰.  航空制造技術. 2015(22)
[5]包鋁層對7B04-O鋁合金薄板攪拌摩擦搭接性能影響[J]. 楊超,王繼杰,韓培培,杜寶瑞,劉曉寒,薛鵬,馬宗義,倪丁瑞.  機械工程學報. 2015(22)
[6]衍射線寬化的線形分析和微結構表征[J]. 楊傳錚,姜傳海.  理化檢驗(物理分冊). 2014(09)
[7]鋁合金平板焊接殘余應力場分析[J]. 王付星,李育文,位建康.  熱加工工藝. 2013(11)
[8]焊接殘余應力對疲勞壽命影響的定量研究[J]. 卞如岡,崔維成,萬正權,李良碧,王銘偉.  船舶力學. 2011(07)
[9]X射線衍射法測量鋁合金殘余應力及誤差分析[J]. 馬昌訓,吳運新,郭俊康.  熱加工工藝. 2010(24)
[10]鋁合金厚板殘余應力測試方法有效性分析[J]. 龔海,吳運新,廖凱.  材料工程. 2010(01)

博士論文
[1]航空用2E12合金熱處理工藝與疲勞行為的相關基礎問題研究[D]. 周明哲.中南大學 2010
[2]復雜鋁合金結構焊接應力與變形行為研究[D]. 曾志.天津大學 2009
[3]鈹材X射線殘余應力無損測定原理和方法[D]. 陳玉安.重慶大學 2002

碩士論文
[1]鋁合金焊接殘余應力X射線衍射法檢測參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 張秋霞.北華航天工業(yè)學院 2015
[2]X射線衍射方法分析多晶鋁合金和粗晶鐵硅合金的殘余應力[D]. 萬鑫.上海交通大學 2014
[3]轉向架副構架焊接接頭殘余應力測定與焊接仿真分析[D]. 張建鋒.西南交通大學 2012



本文編號：3648294