金属学报  2008, Vol. 44 Issue (1): 105-111

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不锈钢板翅结构钎焊残余应力及其影响因素

蒋文春；巩建明；陈虎；涂善东

南京工业大学机械学院高温研究室

RESIDUAL STRESS AND ITS INFLUENCING FACTOR ANALYSIS FOR BRAZED STAINLESS STEEL PLATE-FIN STRUCTURE

Wen-Chun JIANG

南京工业大学机械学院高温研究室

蒋文春; 巩建明; 陈虎; 涂善东 . 不锈钢板翅结构钎焊残余应力及其影响因素[J]. 金属学报, 2008, 44(1): 105-111 .
, , , . RESIDUAL STRESS AND ITS INFLUENCING FACTOR ANALYSIS FOR BRAZED STAINLESS STEEL PLATE-FIN STRUCTURE[J]. Acta Metall Sin, 2008, 44(1): 105-111 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(260 KB)   摘要: 利用有限元软件ABAQUS，对不锈钢板翅结构在真空钎焊过程中 产生的残余应力进行有限元分析，讨论钎缝间隙、 隔板厚度、翅片内距、翅片内高、翅片厚度、钎焊 温度、翅片层数、材料匹配程度以及压力对残余应力的影响. 计 算结果表明，由于镍基钎料和不锈钢母材力学性能的不匹配，在钎焊接头 中产生了较大的残余应力. 钎角处应力集中且状态 复杂，成为最薄弱环节. 钎缝间隙、隔板厚度、翅片 内距、翅片厚度、材料匹配程度以及压力是残余应力的主要影响因素, 钎焊温度、翅片层数以及翅片内高对残余应力的影响不大. 关键词 ： 不锈钢,  板翅结构,  钎焊     Abstract：Micro Plate-fin heat exchanger (PFHE) is the typical candidate for the miniaturization of macro heat exchanger. A serious problem faced is that large residual stress generates during the vacuum brazing. This paper performed residual stress and its influencing factor analysis for brazed stainless steel plate-fin structure using finite element code-ABAQUS. Nine influencing factors were discussed such as brazing temperature, material mismatch, pressure load, brazing gap, fin height, fin pitch, fin thickness, fin layers and plate thickness. The results show that large residual stress generates in brazed joint due to mechanical properties mismatch between base metal and filler metal. Material mismatch, brazing gap, pressure load, fin pitch, fin thickness and plate thickness are the main influencing factors and have great effect on residual stress while the brazing temperature, fin height, fin layers have little influence. This work provides a reference for optimizing of brazing procedure for stainless steel plate-fin structure. Key words： 收稿日期: 2007-04-18      ZTFLH:  TG111.8   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 蒋文春 巩建明 陈虎 涂善东 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I1/105 [1]Tu S T,Zhou G Y,Yu X H.Chem Ind Eng Prog,2007; 26:253 (涂善东，周帼彦，于新海．化工进展，2007；26：253) [2]Vaidya R U,Rangaswamy P,Bourke M A M,Butt D P. Acta Mater,1998;46:2047 [3]Chang C T,Shiue R K.Int J Refract Met Hard Mater, 2005;23(3):161 [4]Dong P,Chen Y Z,Li S H.Acta Metall Sin,2002;38: 881 (董平，陈裕泽，李盛和．金属学报，2002；38：881) [5]Wu C Z,Chen J,Chen H N,Lin Q H.Trans Chin Weld Inst,2006;27(1):93 (吴昌忠，陈静，陈怀宁，林泉洪．焊接学报，2006；27(1)：93) [6]Chen H,Gong J M,Tu S T.ASME PVP2006/ICPVT-11 Conference,Vancouver,Canada:ASME,2006 [7]Lei Y P,Han F J,Feng J C.Trans Chin Weld Inst,2003; 24(5):33 (雷永平，韩丰娟，冯吉才．焊接学报，2003；24(5)：33) [8]Chen D Y,Lu S P,Guo Y.Chin J Mater Res,2000; 14(Suppl.1):49 (程大勇，陆善平，郭义．材料研究学报，2000；14(增刊1)：49) [9](Yue X S,Sun F L.Trans Chin Weld Inst,2005;26(9): 35) (岳喜山，孙凤莲．焊接学报，2005；26(9)：35) [10]Zu G X,Mao Z H,Liu Y Q,Chen J,Bai W C.Rare Met Mater Eng,1998;27:97 (祖国兴，毛忠汉，刘亦群，陈靖，柏文超．稀有金属材料与工程，1998；27：97) [11]Dong P.J Pressure Vessel Technol-Trans ASME,2001; 123:207 [1] 侯娟, 代斌斌, 闵师领, 刘慧, 蒋梦蕾, 杨帆. 尺寸设计对选区激光熔化304L不锈钢显微组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 623-635. [2] 王滨, 牛梦超, 王威, 姜涛, 栾军华, 杨柯. 含Cu马氏体时效不锈钢的组织与强韧性[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 636-646. [3] 吴欣强, 戎利建, 谭季波, 陈胜虎, 胡小锋, 张洋鹏, 张兹瑜. 耐Pb-Bi腐蚀Si增强型铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 502-512. [4] 韩恩厚, 王俭秋. 表面状态对核电关键材料腐蚀和应力腐蚀的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 513-522. [5] 常立涛. 压水堆主回路高温水中奥氏体不锈钢加工表面的腐蚀与应力腐蚀裂纹萌生：研究进展及展望[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 191-204. [6] 温冬辉, 姜贝贝, 王清, 李相伟, 张鹏, 张书彦. MoNb改性FeCrAl不锈钢高温组织演变和力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 883-894. [7] 郑椿, 刘嘉斌, 江来珠, 杨成, 姜美雪. 拉伸变形对高氮奥氏体不锈钢显微组织和耐腐蚀性能的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 193-205. [8] 原家华, 张秋红, 王金亮, 王灵禺, 王晨充, 徐伟. 磁场与晶粒尺寸协同作用对马氏体形核及变体选择的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1570-1580. [9] 骆文泽, 胡龙, 邓德安. SUS316不锈钢马鞍形管-管接头的残余应力数值模拟及高效计算方法开发[J]. 金属学报, 2022, 58(10): 1334-1348. [10] 曹超, 蒋成洋, 鲁金涛, 陈明辉, 耿树江, 王福会. 不同Cr含量的奥氏体不锈钢在700℃煤灰/高硫烟气环境中的腐蚀行为[J]. 金属学报, 2022, 58(1): 67-74. [11] 潘庆松, 崔方, 陶乃镕, 卢磊. 纳米孪晶强化304奥氏体不锈钢的应变控制疲劳行为[J]. 金属学报, 2022, 58(1): 45-53. [12] 安旭东, 朱特, 王茜茜, 宋亚敏, 刘进洋, 张鹏, 张钊宽, 万明攀, 曹兴忠. 奥氏体316不锈钢中位错与氢的相互作用机理[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 913-920. [13] 陈果, 王新波, 张仁晓, 马成悦, 杨海峰, 周利, 赵运强. 搅拌头转速对2507双相不锈钢搅拌摩擦加工组织及性能的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(6): 725-735. [14] 王金亮, 王晨充, 黄明浩, 胡军, 徐伟. 低应变预变形对变温马氏体相变行为的影响规律及作用机制[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 575-585. [15] 黄一川, 王清, 张爽, 董闯, 吴爱民, 林国强. 用于燃料电池双极板的不锈钢成分优化[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 651-664. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed