国家自然科学基金(51204111)
- 作品数：44 被引量：167H指数：8
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- 相关机构：沈阳航空航天大学哈尔滨工业大学北京航空航天大学更多>>
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- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术轻工技术与工程电气工程更多>>
- 搭接接头直线往返摆动焊温度及应力场的数值模拟
- 2015年
- 在焊接工程中采用直线往返摆动焊接,利用有限元软件SYSWELD进行了MIG焊接搭接接头的温度场与应力场的数值模拟。结果表明,温度场与应力场的分布规律都与直线往返摆动的运丝方式有关,在摆动焊接过程中,焊缝的部分区域被周期性的二次加热,一次加热区的温度峰值(875℃)要低于二次加热区域的温度峰值(967℃),纵向残余应力在焊缝和热影响区主要表现为拉应力。纵向残余拉应力在焊缝区域呈周期性的波动,且后焊区域的值高于先焊区域。
- 肖翰林姬书得方喜风王新高双胜王玉晓
- 关键词：搭接接头温度场残余应力场
- 下扎深度对回填式搅拌摩擦点焊接头断裂行为的影响被引量：12
- 2015年
- 为研究焊接工艺参数对回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)接头断裂行为的影响,以铝合金为例,通过改变焊接过程中套筒的下扎深度对上下板厚度不同的LY12铝合金进行RFSSW试验,从材料流动、原子扩散及接头软化等方面对其接头的断裂机理进行分析,并利用焊点的宏观形貌、显微组织和硬度进行验证。试验及分析结果表明:在RFSSW过程中,当套筒未扎透上板、hook缺陷较平且韧带在整个焊点厚度基本相同时,裂纹主要沿连接强度较弱的搭接面扩展,形成剪切断裂模式;当套筒下扎至下板厚度的15%、hook缺陷向上弯曲且套筒回抽路径产生裂纹缺陷时,裂纹更倾向于沿着原子扩散时间较短的套筒回抽路径扩展,形成剪切塞型断裂模式;随着套筒进一步下扎至下板厚的35%且hook缺陷向下弯曲,裂纹更容易沿着下板中的套筒回抽路径向下扩展;当裂纹扩展到下板的下表面时,形成塞型断裂模式,断口形貌与断裂机理的分析结果相吻合。
- 岳玉梅李政玮马轶男柴鹏邢敬伟
- 关键词：铝合金
- 搅拌头旋转频率对静止轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能的影响规律被引量：20
- 2015年
- 利用自行设计的静止轴肩装置对6005A-T6铝合金进行了静止轴肩搅拌摩擦焊的试验研究.结果表明,当焊接速度为200 mm/min时,表面光滑且无缺陷的焊接接头抗拉强度与断后伸长率随着搅拌头旋转频率的增加呈现先增加后减小的趋势;焊接接头的正背弯180°无裂纹;当旋转频率为1 800 r/min时,抗拉强度达到最大值234MPa,接头强度系数达到79%.静止轴肩搅拌摩擦焊接头的显微维氏硬度呈W形分布,最小值出现在前进侧的热影响区;接头的软化程度随搅拌头旋转频率的增加而增加.焊接接头的断裂位置位于热力影响区,断口呈韧性断裂.
- 姬书得孟祥晨黄永宪高双胜路浩马琳
- 关键词：力学性能
- S线缺陷对搅拌摩擦焊接头断裂机制的影响被引量：5
- 2016年
- 采用搅拌摩擦焊接技术对9 mm厚的7N01铝合金进行对接焊接,焊后对接头进行拉伸试验,并通过声发射设备进行监测。根据接头的力学性能、声发射信号特征、断口形貌及金相组织等,分析S线缺陷对接头断裂机制的影响。结果表明:S线缺陷降低了接头的屈服强度和抗拉强度,在拉伸过程中,S线的扩展会导致持续时间的声发射信号明显增大。存在S线缺陷的接头拉伸断口平滑,塑性变形能力变差。
- 高双胜易冠英赵宸国旭明
- 关键词：搅拌摩擦焊接声发射
- 搅拌头形状对回填式搅拌摩擦点焊过程中材料流动行为的影响被引量：14
- 2015年
- 以LY12铝合金为研究对象,对常规搅拌头作用下的回填式搅拌摩擦点焊的材料流动规律进行数值模拟,并利用焊点的宏观形貌与显微组织进行试验验证;讨论不同搅拌头形状对材料流动行为的影响。结果表明:材料的高速流动区域主要位于套筒内外壁附近;流动速度值在外壁凹槽处出现最大值,且随着离套筒壁距离的增加而减小。流动规律的模拟结果由位于焊点中心的中间较宽、两端较窄的韧带与焊点内部不同区域晶粒的不同所证实。从减小焊点内韧带宽度的角度考虑,双凹槽搅拌头优于常规搅拌头、小槽宽搅拌头和大直径搅拌头。
- 岳玉梅李政玮姬书得柴鹏马轶男王月
- 关键词：数值模拟
- 搅拌摩擦焊接头体积型缺陷的无损检测与成因分析被引量：3
- 2013年
- 分别采用相控阵超声和数字x射线成像对搅拌摩擦焊接头进行了无损检测,并对缺陷的超声波回波信号进行了分析,通过金相试验确定了焊接接头存在隧道和疏松体积型缺陷,热输入不足是产生缺陷的主要原因。研究结果表明:相控阵超声和数字x射线成像均能较好地检测出搅拌摩擦焊接头中隧道和疏松体积型缺陷,并且相控阵超声检测方法可以准确地定位缺陷,平均定位误差为4%。
- 高双胜姬书得岳玉梅吕赞
- 低于β相相变温度时TC4钛合金搅拌摩擦焊接头的成形及拉伸性能被引量：2
- 2018年
- 利用轴肩直径为15 mm的钨铼合金搅拌头对2.5 mm厚TC4钛合金进行搅拌摩擦焊,重点分析接头成形、显微组织与拉伸性能。结果表明:焊核区的横截面形貌呈现典型的"碗形";当转速小于200 r/min时,焊接过程中的温度峰值低于β相相变温度。组成焊核的搅拌针作用区常出现"撕裂"型缺陷,其主要与焊接过程中的焊接拉应力有关;降低搅拌头的旋转速度有利于减小、甚至消除"撕裂"型缺陷。低于相变温度下获得的无缺陷焊接接头的抗拉强度几乎与母材的等同,拉伸测试后的断口由大量韧窝组成,为典型的韧性断裂。
- 王月姬书得李政玮柴鹏
- 关键词：TC4钛合金搅拌摩擦焊抗拉强度相变温度
- 圆圈形运丝方式下温度影响MIG焊接头组织与断裂位置的规律
- 2016年
- 以圆圈形运丝为研究对象,利用数值模拟与试验相结合的方法研究了在MIG焊接过程中的温度场分布规律,讨论了温度峰值影响接头显微组织及断裂位置的规律.结果表明,对于圆圈形摆动工艺来说,由于熔池区内左侧的材料经历了周期性的二次加热,导致焊缝左侧及热影响区材料经历的温度峰值均高于右侧;摆动工艺的熔池区温度峰值高于不摆动工艺.与直线运丝相比较,摆动焊焊道内的等轴晶较大,而相邻焊道界面处的柱状晶较小.不同工艺下拉伸试样的断裂位置与焊缝区经历的热循环密切相关.
- 方喜风王新史学海姬书得梁志敏肖翰林
- 关键词：摆动焊温度
- 回填时间对RFSSW接头断裂行为的影响被引量：6
- 2017年
- 为研究回填时间对回填式搅拌摩擦点焊接头断裂模式和断裂机理的影响,对上下板厚度分别为1.5 mm和2 mm的LY12铝合金板材进行了点焊试验,并对焊后接头进行拉剪试验.结果表明,当回填时间较短时,套筒作用区与热力影响区间界面上的原子扩散效果差,甚至在近表面附近出现开裂,导致接头的剪切-塞型断裂.当回填时间足够长时,焊接接头的断裂模式转化为剪切断裂,裂纹主要沿着上下板搭接面扩展.同时,显微结构、硬度与断口形貌的试验结果验证了文中对断裂机制的解释.
- 姬书得王月马琳柴鹏高双胜
- 关键词：LY12铝合金
- 6061-T5铝合金水平补偿搅拌摩擦焊接头力学性能研究被引量：1
- 2015年
- 采用水平补偿搅拌摩擦焊技术对4 mm厚6061-T5铝合金板进行焊接,设计了水平补偿搅拌摩擦焊对接接头结构,测试焊接接头的强度、延伸率和硬度,分析接头的断裂形式。结果表明,对于4 mm厚的6061-T5铝合金,在搅拌头旋转速度为1 500 r/min、搅拌头轴肩压入量为0.2 mm、补偿凸台高为0.3 mm的条件下,焊速为400 mm/min时可获得抗拉强度为227 MPa且弯曲性能良好的接头。焊接接头断口存在明显的分层,有韧性撕裂的痕迹。接头硬度大致呈"W"型分布,后退侧的硬度高于前进侧,显微硬度的最大值出现在接头后退侧。
- 高双胜黄青松王颉李政玮吕赞姬书得
- 关键词：搅拌摩擦焊力学性能
