由于前面的模擬計算是在眾多的假設(shè)基礎(chǔ)上完成的，無法定量衡量應(yīng)力的實際大小。為了弄清斷裂部位的真實應(yīng)力大小，為此，這次正航儀器設(shè)備有縣公司技術(shù)人員通過振動試驗?zāi)M產(chǎn)品在發(fā)動機(jī)上的受力情況，測得了釬焊接頭部位的實際應(yīng)力大小。
首先，在釬焊圓角部位貼上應(yīng)變片，然后將冷卻器芯子裝到殼體內(nèi)，再將裝配好的冷卻器固定在振動試驗臺上，在殼體內(nèi)注水后沿箭頭方向振動，測得共振頻率為390Hz，振動時域信號在共振頻率下測得冷卻管根部的應(yīng)力大小為160MPa，接近不銹鋼管304L焊后的屈服強度170MPa，也接近于釬焊圓角脆性化合物的抗拉強度，在如此大的交變載荷作用下，很容易沿釬焊圓角部位的脆性化合物相萌生疲勞裂紋，并通過裂紋尖端材料的塑性變形向不銹鋼母材中擴(kuò)展，直到最終發(fā)生斷裂。
采用ANSYS有限元軟件對冷卻器芯體簡化模型進(jìn)行了靜態(tài)加載應(yīng)力計算，從力學(xué)方面對產(chǎn)品釬焊結(jié)構(gòu)的斷裂失效做出了解釋，并為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供了依據(jù)和方向。應(yīng)力模擬結(jié)果顯示，應(yīng)力出現(xiàn)在釬焊圓角根部，說明冷卻器在承受振動疲勞載荷的時候，釬焊接頭部位，特別是釬焊圓角根部為整個冷卻器芯體的薄弱部位，且X方向的加載在釬焊圓角部位產(chǎn)生的應(yīng)力，為疲勞裂紋在釬焊圓角根部的萌生提供了力學(xué)條件。為了得到釬焊圓角根部的實際應(yīng)力大小，公司技術(shù)人員在振動試驗臺上真實測得了釬焊圓角部位的應(yīng)力大小為160MPa，接近304L不銹鋼冷卻管的屈服強度，也接近于不銹鋼鎳基釬料釬焊接頭中脆性相的抗拉強度，是引起釬焊圓角根部疲勞裂紋萌生的力學(xué)因素。
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