国家高技术研究发展计划(2011AA090302)
- 作品数：18 被引量：15H指数：2
- 相关作者：高辉周灿丰焦向东杨帆曹军更多>>
- 相关机构：中国海洋石油总公司北京石油化工学院天津大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划北京市自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺自动化与计算机技术机械工程交通运输工程更多>>
- 摩擦叠焊工艺中声发射技术的应用前景被引量：2
- 2014年
- 分析了利用声发射技术,实现对摩擦叠焊工艺动态监测的可行性,在对金属材料的金相组织特性以及动态摩擦研究的基础上,将声发射技术用于摩擦叠焊焊接工艺监测。在摩擦叠焊焊接过程中,进行声发射特征信号的特征参数提取,以表述焊接工艺的相应摩擦状态,从而实现对摩擦叠焊成形机理的研究。利用声发射技术监测焊接过程的平稳性,以保证焊接质量;另外,介绍了声发射技术应用于摩擦叠焊工艺优化中体现出的优势,现阶段存在的难点及未来的主要发展方向。
- 柏青周灿丰高辉曹军许威杨帆黄江中
- 关键词：声发射摩擦叠焊
- 管型结构物维修摩擦叠焊设备研制被引量：1
- 2015年
- 针对管型结构物维修的需要,研制了摩擦叠焊设备,该设备由焊接主轴、定位床身、固定鞍座和支撑框架等四个部分组成。其中,摩擦焊接主轴以及定位床身锁紧机构采用液压驱动,而定位床身的主轴轴向移动和周向旋转采用伺服电机驱动。焊接主轴采用液压马达和液压油缸,分别完成作为摩擦焊接耗材的塞棒所需要的旋转和进给两个运动,芯轴设计成为内部空心结构,从而减轻重量、减小转动惯量。定位床身主要由轴向驱动机构、旋转驱动机构、锁紧机构等组成,可以携带焊接主轴实现轴向移动和环向旋转,并且在任意待焊位置进行可靠的锁紧。摩擦焊接主轴控制子系统不仅成功地实现了主轴转速、进给速度和压力等焊接参数的自动控制,而且自动焊接程序可以根据塞棒烧损长度设置合适的焊接参数组合。定位床身控制子系统采用Ⅲ尤对伺服电机进行控制,通过人机界面触摸屏进行操作。最后,采用该设备进行了成功的管道焊接试验,包括钻孔和摩擦叠焊。
- 焦向东周灿丰高辉姬宜朋郭丽峰刘正文
- 关键词：摩擦叠焊
- 轴向偏移量对水下摩擦塞焊接头质量的影响被引量：3
- 2019年
- 采用天津大学自主研发的水下摩擦塞焊设备,进行了不同塞孔与塞棒轴向偏移量(即不同同轴度)对接头质量影响的试验。对接头底部拐角处形貌进行了观察分析,对比分析了不同塞孔与塞棒设计尺寸和不同塞孔与塞棒轴向偏移量得到的接头质量。结果表明,在端部接触面积及塞孔与塞棒间隙较小的A类塞孔与塞棒形状尺寸下,不同偏移量均无法获得较高的接头质量,塞棒偏移后间隙较大的一侧缺陷更加严重。在无偏移的情况下,使用端部接触面积及塞孔与塞棒间隙较大的B类塞孔与塞棒的接头底部拐角处存在微小缺陷,接头质量总体较好。主轴的对中位置精度应控制在±0.5 mm以内。
- 宋国祥孙强杨帆张迅达王志江
- 工艺参数对摩擦叠焊单元成形过程的影响
- 2015年
- 基于摩擦焊技术特点,研究摩擦叠焊单元成形工艺,分析转速、进给速度和轴向压力这三个主要工艺参数对摩擦叠焊单元成形过程的影响。结果表明:焊接过程中选用高转速,可以显著提高产热速率,填充材料更容易达到塑性状态而与预制孔侧壁紧密结合,在与转速匹配较好的进给速度和轴向压力范围内,选用较高的进给速度和轴向压力更容易获得质量优异的接头。
- 杨帆宋国祥陈秀清徐亚国高辉焦向东周灿丰
- 关键词：摩擦叠焊
- DH36钢摩擦叠焊工艺试验研究被引量：1
- 2017年
- 对DH36结构钢进行25 mm孔深摩擦叠焊工艺试验,并对焊接过程及工艺参数变化进行实时监测,焊后对接头的宏观形貌、热机耦合过程、硬度分布以及拉伸性能进行了测试。研究结果表明,摩擦叠焊焊接过程可分为预热、加压、恒压焊接以及停转顶锻;对直径18 mm、孔深25 mm的锥形塞孔,在焊接转速7 000 r/min,压力25~40 kN,均可获得无缺陷焊接接头,接头质量最高可近似达到母材的100%,断裂位置主要沿连接面断裂或在母材发生断裂。
- 栾陈杰吴红霞任胜汉刘梦雨
- 关键词：摩擦叠焊抗拉强度
- 水下摩擦叠焊机可适应架构设计方法被引量：2
- 2014年
- 为提高水下摩擦叠焊机对海洋管状物修复的适应能力和响应速度,将可适应设计引入叠焊机的设计过程中.针对机械产品功能变化的特点,在需求分析和功能分析的基础上,通过扩展功能结构图来表达可适应产品的可适应性;结合开放式架构的设计理念,明确产品的基础平台、功能模块及其接口,以便用户根据需求选择模块配置;提出了基于集合的产品可适应性评价方法,为评价方案的优劣提供量化指标.以水下摩擦叠焊机产品族设计为例,表明该方法具有较好的实用性和可操作性,可用于产品的开发和设计.
- 陈永亮刘谱刘玉坤
- 关键词：快速响应开放式架构可适应设计
- 塞棒材料和尺寸对摩擦叠焊接头成形缺陷的影响
- 2021年
- 采用天津大学自主研制的水下摩擦塞焊设备,通过改变塞棒材料和塞孔塞棒形状尺寸,研究其对DH36钢水下摩擦叠焊接头成形缺陷的影响。结果表明,端部接触面积与塞孔塞棒间隙较小的A类塞孔塞棒形状尺寸,采用DH36,5A02 (LF2),Q235,Q345作为塞棒材料,均无法获得无缺陷的摩擦叠焊接头质量。塞棒的端部与塞孔的底部完全贴合的塞孔塞棒设计尺寸虽可在焊接初始阶段直接在容易出现缺陷的底部拐角处产热,但塞孔与塞棒之间间隙很小,焊接时间短,摩擦叠焊接头质量未得到提高。建议增大塞孔底部接触面积和塞孔塞棒之间的空间。
- 杨帆赵翠华黄江中李连波周喜成
- 塞棒形式对摩擦叠焊单元成形质量的影响被引量：2
- 2014年
- 为解决摩擦叠焊单元成形过程中塞棒与孔侧壁结合强度不足的问题,研究了塞棒形式对摩擦叠焊单元成形质量的影响。采用8种不同形式的塞棒分别进行焊接试验并对接头进行拉伸试验。通过对接头的宏观照片及拉伸试验结果进行对比,分析不同塞棒形式对叠焊单元焊接质量的影响。结果表明,通过对塞棒形式的不断优化,可以减少焊接缺陷,提高焊接质量。
- 宋国祥陈秀清杨帆徐亚国焦向东高辉
- 关键词：摩擦叠焊塞棒
- 镁合金摩擦液柱成形焊接接头性能评估及成形机理综述
- 2014年
- 以摩擦液柱成形(FHPP)为单元的摩擦叠焊技术,在海底管道维修系统中能够获得优质的焊接接头。在以英、德两国为首的研究机构中,利用摩擦叠焊焊接海底管线的维修技术已取得了长足的发展,同时我国的研究机构也取得了很好的发展。镁及其合金已经在航空和汽车领域中应用越来越广泛,因此摩擦叠焊焊接镁合金的潜力非常大。本文对相同镁合金及异种镁合金的摩擦叠焊FHPP的焊接工艺、微观组织结构和力学性能的研究进展进行了综合分析,并对AZAZ相同镁合金及AEAZ异种镁合金的摩擦叠焊FHPP成形机理进行了全面讨论。
- 马丽马洪伟刘凯顾艳红焦向东高辉
- 关键词：摩擦叠焊镁合金接头
- DH36钢水下摩擦塞焊工艺及力学性能被引量：2
- 2016年
- 文中通过工艺试验研究了DH36钢水下摩擦塞焊工艺窗口及焊接接头的显微组织和力学性能．结果表明，在焊接转速较低时，焊接接头根部容易形成“未结合”焊接缺陷，提高焊接转速可有效避免缺陷的形成；焊接转速为7500 r／min、轴向压力在30～45 kN范围是较适宜的焊接工艺参数；焊接接头焊缝组织主要为板条马氏体和贝氏体，焊接热影响区的组织主要为贝氏体；焊接接头的拉伸性能和冲击性能均随焊接转速的提高有不同程度升高，但随轴向压力的变化不具有明显规律性；在较优的焊接工艺参数下（焊接转速7500 r／min、轴向压力40 kN）焊接接头屈服强度为370 MPa，抗拉强度为530 MPa，断后伸长率为22．5％，结合线处0℃冲击吸收功为42．5 J．
- 崔雷杨新岐王东坡曹军
- 关键词：力学性能
