Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá quá trình thư giãn ứng suất dư bằng phương pháp nhiệt luyện sau hàn sử dụng phương pháp đo đường cong và phương pháp nhiễu xạ X-ray
Tóm tắt
Ứng suất dư trong mối hàn hợp kim Titanium trước và sau khi tiến hành nhiệt luyện sau hàn (PWHT) được đo bằng cả hai phương pháp đo đường cong và phương pháp nhiễu xạ X-ray. Việc áp dụng phương pháp nhiễu xạ X-ray trên bề mặt cấu trúc hàn đã được sử dụng để xác nhận các kết quả từ phương pháp đo đường cong được đưa ra từ vị trí đo CMM, vốn bị giới hạn gần bề mặt cấu trúc. Ứng suất dư hàn được đặc trưng, cũng như quá trình thư giãn ứng suất dư thông qua PWHT ở các nhiệt độ ngâm 500 và 650 °C và thời gian giữ từ 0 phút đến 2 giờ. Kết quả đo được cho thấy ứng suất dư hàn tối đa mà không có PWHT là 550 MPa nằm bên trong tấm. Quá trình thư giãn ứng suất dư từ PWHT chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ ngâm và xảy ra nhiều nhất trong cả giai đoạn gia nhiệt và giai đoạn giữ. Các ứng suất dư được giảm xuống một giá trị giới hạn sau PWHT với nhiệt độ ngâm 650 °C và 2 giờ.
Từ khóa
#ứng suất dư #nhiệt luyện sau hàn #phương pháp đo đường cong #phương pháp nhiễu xạ X-ray #hợp kim TitaniumTài liệu tham khảo
Boyer RR (1996) An overview on the use of titanium in the aerospace industry. Mater Sci Eng A 213(12):103–114. doi:10.1016/0921-5093(96)10233-1
De A, DebRoy T (2011) A perspective on residual stresses in welding. Sci Technol Weld Join 16(3):204–208. doi:10.1179/136217111X12978476537783
Liu C, Wu B, Zhang JX (2010) Numerical investigation of residual stress in thick titanium alloy plate joined with electron beam welding. Metall Mater Trans B 41B:1129–1138. doi:10.1007/s11663-010-9408-y
Thomas G, Ramachandra V, Ganeshan R (1993) Effect of pre- and post-weld heat treatments on the mechanical properties of electron beam welded Ti-6Al-4V alloy. J Mater Sci 28(18):4892–4899. doi:10.1007/BF00361152
Huang BY, Li CG, Shi LK, Qiu GZ, Zuo TY (2006) China materials engineering cannon. Chemical Industry Press, Beijing
Li WY, Wu H, Ma TJ, Yang CL, Chen ZW (2012) Influence of parent metal microstructure and post-weld heat treatment on microstructure and mechanical properties of linear friction welded Ti-6Al-4V joint. Adv Eng Mater 14(5):312–318. doi:10.1002/adem.201100203
Akbarzadeh I, Sattari-Far I, Salehi M (2010) Numerical and experimental study of the effect of short-term and long-term creep modeling in stress relaxation of a multi-pass welded austenitic stainless steel pipe. Mater Sci Eng A 528:2118–2127. doi:10.1016/j.msea.2010.11.043
Dong PS, Song SP, Zhang JM (2014) Analysis of residual stress relief mechanisms in post weld heat treatment. Int J Press Vessel Pip 122:6–14. doi:10.1016/j.ijpvp.2014.06.002
Barboza MJR, Neto CM, Silva CRM (2004) Creep mechanisms and physical modelling for Ti-6Al-4V. Mater Sci Eng A 369:201–209. doi:10.1016/j.msea.2003.11.016
Reis DAP, Silva CRM, Nono MCA, Barboza MJR, Neto FP, Perez EAC (2005) Effect of environment on the creep behavior of the Ti-6Al-4V alloy. Mater Sci Eng A 399:276–280. doi:10.1016/j.msea.2005.03.073
Barboza MJR, Perez EAC, Medeiros MM, Reis DAP, Nono MCA, Neto FP, Silva CRM (2006) Creep behavior of Ti-6Al-4V and a comparison with titanium matrix composites. Mater Sci Eng A 428:319–326. doi:10.1016/j.msea.2006.05.089
Rossini NS, Dassisti M, Benyounis KY, Olabi AG (2012) Methods of measuring residual stresses in components. Mater Des 35:572–588. doi:10.1016/j.matdes.2011.08.022
Prime MB (2001) Cross-sectional mapping of residual stresses by measuring the surface contour after a cut. J Eng Mater Technol 123(2):162–168. doi:10.1115/1.1345526
Prime MB, Kastengren AL (2011) The contour method cutting assumption: error minimization and correction. Exp Appl Mech 6:233–250. doi:10.1007/978-1-4419-9792-0_40
Liu C, Yi X (2013) Residual stress measurement on AA6061-T6 aluminum alloy friction stir butt welds using contour method. Mater Des 46:366–371. doi:10.1016/j.matdes.2012.10.030
Toparli MB, Fitzpatrick ME, Gungor S (2013) Improvement of the contour method for measurement of near-surface residual stresses from Laser peening. Exp Mech 53(9):1705–1718. doi:10.1007/s11340-013-9766-x
Hosseinzadeh F, Ledgard P, Bouchard PJ (2013) Controlling the cut in contour residual stress measurements of electron beam welded Ti-6Al-4V alloy plates. Exp Mech 53(5):829–839. doi:10.1007/s11340-012-9686-1
Pagliao P, Prime M, Swenson H, Zuccarello B (2010) Measuring multiple residual-stress components using the contour method and multiple cuts. Exp Mech 50(2):187–194. doi:10.1007/s11340-009-9280-3
Pagliaro P, Prime M, Robinson JS, Clausen B, Swenson H, Steinzig M, Zuccarello B (2011) Measuring inaccessible residual stresses using multiple methods and superposition. Exp Mech 51(7):1123–1134. doi:10.1007/s11340-010-9424-5
Prime MB, Gnaupel-Herold T, Baumann JA, Lederich RJ, Bowden DM, Sebring RJ (2006) Residual stress measurements in a thick, dissimilar aluminum-alloy friction stir weld. Acta Mater 54(15):4013–4021. doi:10.1016/j.actamat.2006.04.034
Hacini L, Van LN, Bocher P (2009) Evaluation of residual stress induced by robotized hammer peening by the contour method. Exp Mech 49(6):775–783. doi:10.1007/s11340-008-9205-6
Prime MB, Sebring RJ, Edwards JM, Hughes DJ, Webster PJ (2004) Laser surface-contouring and spline data-smoothing for residual stress measurement. Exp Mech 44(2):176–184. doi:10.1007/BF02428177
Kartal ME (2013) Analytical solutions for determining residual stresses in two-dimensional domains using the counter method. Proc R Soc A Math Phys Eng Sci 469(2159):20130367. doi:10.1098/rspa.2013.0367
Kelleher J, Prime MB, Buttle D, Mummery PM, Webster PJ, Shackleton J, Withers PJ (2003) The measurement of residual stress in railway rails by diffraction and other methods. J Neutron Res 11(4):187–193
Kartal M, Turski M, Johnson G, Fitzpatrick ME, Gungor S, Withers PJ, Edwards L (2006) Residual stress measurements in single and multi-pass groove weld specimens using neutron diffraction and the contour method. Mater Sci Forum 524–525:671–676. doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.524-525.671
Rangaswamy P, Prime MB, Daymond M, Bourke MAM, Clausen B, Choo H, Jayaraman N (1999) Comparison of residual strains measured by X-ray and neutron diffraction in a titanium (Ti-6AL-4V) matrix composite. Mater Sci Eng A 259(2):209–219. doi:10.1016/S0921-5093(98)00893-4
Kohler J, Grove T, Maiβ O, Denkena B (2012). Residual stresses in milled titanium parts. Procedia CIRP. (2): 79–82. doi: 10.1016/j.procir.2012.05.044
Grove T, Kohler J, Denkena B (2014). Residual stresses in Milled β-Annealed Ti6Al4V. Procedia CIRP. (13): 320–326. doi: 10.1016/j.procir.2014.04.054
Zhou Z, Bhamare S, Ramakrishnan G, Mannava SR, Langer K, Wen Y, Qian D, Vasudevan VK (2012) Thermal relaxation of residual stress in laser shock peened Ti–6Al–4V alloy. Surf Coat Technol 206:4619–4627. doi:10.1016/j.surfcoat.2012.05.022
Zong YY, Liu P, Guo B, Shan D (2015) Investigation on high temperature short-term creep and stress relaxation of titanium alloy. Mater Sci Eng A 620:172–180. doi:10.1016/j.msea.2014.10.015