Đo thực nghiệm sự phân bổ ứng suất dư trong quá trình hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ bằng phương pháp nhiễu xạ neutron

Trong bài viết này, phương pháp nhiễu xạ neutron được dùng để xác định ứng suất dư trong quá trình hàn sẽ được miêu tả. Bài viết trình bày việc đo thực nghiệm sự phân bổ ứng suất dư trong quá trình hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ bằng phương pháp nhiễu xạ neutron.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đo thực nghiệm sự phân bổ ứng suất dư trong quá trình hàn hồ quang trong môi trường khí bảo vệ bằng phương pháp nhiễu xạ neutron Tạ Chí Khoa họ Giáo dụ Kỹ p c c thuậ số1(1), 6/2006 t Đ THỰ NGHIỆ O C M S Ự PHÂN B ỔỨ G SUẤ DƯ TRONG N T QUÁ TRÌNH HÀN HỒ QUANG TRONG MÔI TRƯ NG KHÍ BẢ VỆBẰ G Ờ O N P HƯ NG PHÁP NHIỄ XẠNEUTRON Ơ U Hà Xuân Hùng ABSTRACT Residual stresses are those stresses that would exist in a body if all external loads were removed. Three different sources of residual stresses due to welding can be identified according to Macherauch and Wohlfahrt [1], all contributing to the inelastic strain. One is the difference in shrinkage of differently heated and cooled areas of a weld joint. This caused a formation of high longitudinal stresses, , in the weld metal. Similar L tensile stresses, , arise in the transverse direction too, but of smaller magnitude. A T second source is the uneven cooling in the thickness direction of the weld, which can lead to heterogenous plastic deformations and hence to residual stresses (normal residual stresses, ,). The final source of residual stresses will come from the phase N transformations of austenite to ferrite, bainite, or martensite occurring during cooling. These transformations are accompanied by an increase in specific volume, resulting in compressive stresses of the transformed material and tensile in the other regions.The total residual stresses will thus be a combination of the above. These stresses can affect the structure life in service as they may add to applied loads causing fatigue and failure. In this study, the automtic GMAW was used to create multi-pass weld of API 5L X70 pipeline steel of thickness 14.7mm. Experimental measurements on the residual stress distributions were carried out using neutron diffraction technique, which is non- destructive method and enables in-depth measurements. Therefore, the residual stress distributions at near-surface plane, middle-plane and near-bottom plane of welded specimen were completely investigated. The residual stress distributions of longitudinal direction (welding direction), transverse direction (perpendicular to welding direction) and through-thickness direction were measured. Key words: Neutron diffaction method; Residual stress; GMAW; API 5L X70 pipeline steel; Longitudinal, Transverse and Through-thickness directions. Trong bài viế này, phư ng pháp nhiễ xạ t ơ u 1. LỜI MỞĐ U Ầ neutron đ ợ dùng đ xác đ ứ suấdư ưc ể ị ng nh t trong quá trình hàn sẽđ ợ miêu tả Kỹ ưc . Khả ng xác đnh ứ suấdưbên trong và nă ị ng t thuậ này lầ đu tiên đ c phát triể vào t n ầ uợ n xung quanh mốhàn đ tă lên đ kể i ã ng áng vào nă 1980 và đ ợ thự hiệ cùng lúc ởAnh m ưc c n đu nhữ nă 80 củ thế trư c khi việ ầ ng m a kỷ ớ c [2,3], ởĐ c [4] và ởMỹ[5]. Ngày nay, ứ sửdụ phư ng pháp nhiễ xạneutron cho ng ơ u phư ng pháp nhiễ xạ ơ u neutron đ ợ sửdụ ưc ng phép xác đnh đ ợ nhữ biế dạ đ ị ưc ng n ng àn rộ rãi trên toàn thếgiớ và ứ dụ củ ng i ng ng a hồ ởtrong (dưi mộ đ sâu lớ nhữ i ớ t ộ n) ng nó ngày càng mộgia tă t ng. mẫ thửbằ thép mà không cầ phả phá u ng n i hủ mẫ thử y u . 27 Tạ Chí Khoa họ Giáo dụ Kỹ p c c thuậsố1(1), 6/2 006 t Nhữ kỹthuậ khác thưng đ ợ sửdụ ng t ờ ưc ng đ nhậ biế nhữ thông tin về ng suấ dư ể n t ng ứ t có thểlà nhữ phư ng pháp cầ phả phá ng ơ n i hủ mẫ thửnhư phưng pháp cắmẫ thử y u : ơ t u , phư ng pháp khoan lỗ hoặ cũ có thể ơ ,… c ng là nhữ phưng pháp không cầ phá hủ ng ơ n y mẫ thửkhác như phư ng pháp siêu âm, u : ơ phư ng pháp nhiễ xạ X quang, phư ng ơ u tia ơ pháp từ tính, … So sánh vớ các phư ng pháp kể trên, i ơ phư ng pháp nhiễ xạ ơ u neutron gầ gũ và có n i phầ bổkhuyế cho phư ng pháp nhiễ xạ n t ơ u bằ tia X quang [6]. Sựkhác biệ ...