厚板窄间隙多道埋弧焊温度和残余应力分布

通过有限元数值模拟的方法,分析厚板窄间隙埋弧焊的温度分布,同时给出了厚板上、下表面和厚度方向上的残余应力分布曲线。通过热电偶构成的温度测量系统测得试板特定点上的温度分布,且在焊接完成冷却一段时间后利用盲孔法测量了试板上、下表面特定点上残余应力大小。有限元计算结果和试验测量结果吻合较好,证明了该有限元模型的合理性,为评价焊接接头性能提供了参考。特别是,在厚度方向上不便测量的残余应力分布曲线可以通过有限元数值模拟的方法获得,为实际考查厚板内部残余应力分布提供依据。对于两者结果有较大偏差的地方,分析该偏差出现的原因。

铝钛异质材料超声波焊接研究

进行6061铝合金和Ti-6Al-4V钛合金异种金属材料超声波焊接研究,采用EDS和金相显微镜分析接头的微观组织结构,利用撕裂实验及硬度测试来评定接头的力学性能。研究表明,6061铝合金和Ti-6Al-4V钛合金具有良好的超声波焊接性能,焊接接头的强度满足使用性能,且得到最佳超声波焊接时间为170 ms,焊接压力为0.4 MPa。

振动时效在卷筒体焊后消应力中的应用

对卷筒体进行了振动时效处理。在振动时效前后通过对卷筒体进行盲孔法残余应力的对比测量,以及振动过程中对振动动应力的测量,全面、定量地了解振动时效工艺过程的应力状况、残余应力的变化及最终的应力状况。试验结果表明振动时效可以有效的消除卷筒体的残余应力,且不会影响筒体的疲劳寿命。

振动对焊缝金属动态力学性能的影响

对三种不同振动加速度(0、0.3g和0.6g)下的焊缝金属进行动态力学性能试验,结果发现:振动可以明显改善焊缝金属的储能模量;在振动加速度为0.6g的情况下,焊缝金属内耗和储能模量最大,通过对内耗峰进行分析发现,此时焊缝金属位错发生再分布,位错的缠结最严重,其刚度最佳;在振动加速度较小情况(0.3g)下,焊缝金属位错没有发生再分布,其内耗和未振动时变化不大。

振动焊接工艺的研究现状及发展方向

介绍了振动焊接的工艺原理。在综合国内外关于振动焊接的研究动态后 。

超声波金属焊接的研究现状与展望

超声波金属焊接的节能、环保、操作方便等突出优点,越来越受到人们的重视。超声波金属的焊接已广泛应用在众多领域。本文简单介绍了超声波金属焊接基本原理和优缺点。概述了超声波金属焊接的国内外发展现状。并对超声波金属焊接的发展前景做了具体的展望。

振动调制工艺在高炉用钢电渣焊中的应用

介绍了在高炉用钢厚板电渣焊中应用振动调制工艺的试验,并对三种振动参数(0gn、0.3gn和0.6gn)下焊后接头的残余应力、拉伸性能、侧弯性能和冲击性能进行了测定,试验结果充分证明了合理的振动调制工艺可以有效地降低残余应力和改善焊接接头的综合性能,特别是在0.6gn的振动下侧弯性能合格率达到了100％。

振动调制工艺改善电渣焊接头性能的研究

首次将振动调制工艺应用到常规电渣焊中。在焊缝位置分别施加振动加速度为 0、0 3g和 0 6g三种振动参数 ,试验发现振动调制工艺可以大幅度提高高炉厚板电渣焊焊接接头的侧弯性能 ,0 6g加速度时试样侧弯性能合格率达到 1 0 0 %。同时该工艺能明显地细化焊缝和热影响区组织 ,随着振动加速度的增加 ,晶粒细化的效果更明显 。

EH36船用结构钢焊接接头断裂行为的研究

对船用 EH36钢的焊缝和热影响区在 -2 0℃下的临界 CTOD进行测试 ,以评定其断裂行为。发现焊缝的断裂韧性较差 ,容易脆性断裂 ,建议调整熔敷金属的化学成分 ,来提高焊缝低温抗断裂性能 ;热影响区的临界 CTOD值较高 ,受焊接热影响较小。

振动调制电渣焊工艺参数与接头性能相关性

在常规电渣焊的基础上进行振动调制电渣焊试验.试验结果发现,该工艺可以大幅度提高高炉厚板焊接接头的侧弯性能和热影响区的冲击韧性值,但是焊缝的冲击韧性值却有所降低.通过相关性分析后发现:冲击韧性值与振动位移幅度的大小相关,合适的振动参数可以得到最佳的接头性能;增加振动输入的能量有利于残余应力的降低.

TIG焊墙体成型结构的热应力分析

以简单的墙体成型为例,提出三维热-机耦合模型,用单元生死模拟金属的堆积成型,分析2种不同堆积路径(Z型焊接和同一方向焊接)下的温度场和残余应力分布.结果表明:在不同堆积路径下,温度场和残余应力的分布不同;同一方向焊接所产生的温度场及残余应力比Z型焊接小,但在墙体结束端底部位置,同一方向的Z向应力zσ较高,容易造成墙体和基板断开;Z型焊接在结束端上呈现波动式的高Z向拉应力,容易造成层状撕裂;在熔焊快速制造中,建议焊前对基板进行预热,并在焊后对整个结构进行热处理,以减小残余应力,提高其使用性能.

低频振动对Ti6Al4V合金摩擦因数的影响

通过对Ti6Al4V合金在高频往复磨损试验装置上进行低频摩擦性能试验,分别进行了不同频率、不同振幅和不同法向载荷下的摩擦性能试验,并给出了各种情况下的摩擦因数曲线。通过试验可知,随着振幅的增加摩擦因数随着增加;随着法向载荷的增加,摩擦因数降低;在振幅为1 mm和2 mm下,摩擦因数随着振动频率的增加先增加后减小;在振幅为3 mm下,摩擦因数随着振动频率的增加而减小。故在钛合金Ti6Al4V低频塑性加工中为了减小摩擦因数,应该适当增加法向载荷、减小振幅和增大振动频率。

钛合金Ti6Al4V超声波焊接研究

结合超声波金属焊接方法的特性和钛合金的焊接性分析,得出超声波金属焊接方法极其适用于钛合金薄片的焊接;通过扫描电镜观察和撕裂试验,对Ti6Al4V钛合金在不同焊接工艺参数下的焊接接头的横断面形貌及其力学性能进行了分析。结果表明:随着焊接时间的增长(即焊接能量的增大)接头横断面的削减程度增大,焊接时间是焊件质量的决定性因素;在1144.53N的静压力下Ti6Al4V钛合金的最佳焊接时间为125ms,其界面结合强度最高。

基于熔焊快速成型零件的组织性能

对基于熔焊快速成型技术的低碳钢零件的组织和硬度进行了研究。采用钨极氩弧焊技术,采用合适的焊接工艺,在Q235母材上进行简单零件的逐层堆积成型试验,并进行了金相分析和硬度分析。试验结果表明:焊缝组织为铁素体+珠光体,中间层的晶粒细小,而顶层组织粗大。因为后一层焊缝对前一层焊缝有热处理的作用,故采用多层焊可以细化晶粒,改善组织,获得成型美观的零件。硬度测试结果表明母材的硬度最低,中间焊道由于后道焊缝的回火作用有所软化以致硬度降低,最后的焊道硬度最高,接近焊材的真实硬度。

超细晶粒钢焊接接头热影响区的断裂评定研究

对超细晶粒钢进行宽板抗拉试验，直接评定和研究了超细晶粒钢焊接接头的断裂行为。采用全面屈服准则确定了母材及热影响区的临界裂纹尺寸。试验结果表明虽然焊接热作用使试件热影响区的晶粒长大，但其抗断性能并没有恶化。

超声激励对6061铝合金压缩性能的影响

金属成形过程中施加超声激励可显著减小金属成形力,提高金属的变形能力和加工质量。应力叠加、温度升高和接触界面摩擦条件的改变是成形力下降的主要因素。研究了下平板施加超声激励对6061铝合金压缩性能的影响。通过调整接触界面摩擦因数、超声振幅等主要加工参数,基于ABAQUS有限元软件的隐式积分算法模拟了单轴应力情况下施加超声振动对铝合金应力-应变关系的影响规律。结果表明,超声激励降低了工件和模具间的摩擦力并使得6061铝合金材料软化。

一种新型高量程微加速度传感器侵彻测试

设计一种新型高量程压阻式微加速度传感器,并将其应用于对钢靶和混凝土靶进行100 000 g以上的侵彻测试。实验结果表明,该传感器在侵彻钢靶具有良好的抗过载能力。对实测过载时程曲线进行系统分析,结果表明该传感器与988传感器的侵彻过载数据基本吻合;侵彻混凝土靶时出现传感器梁断裂现象,需进一步从封装方面改进。

“冶金原理”精品课程建设

坚持"以人为本",以培养创新型、复合型人才为目标,坚持理论联系实际原则探讨"冶金原理"精品课程建设。从课程体系、课堂教学和实践教学三个方面进行全面分析,并探讨了如何充分利用现代网络技术开通课程网站,实现课后师生网络互动,提高学生的学习主动性。

振动调制工艺在控制焊接变形中的试验研究

在介绍振动调制工艺原理的基础上,通过振动调制工艺在平板对接接头上的试验应用,分析了振动调制工艺在控制焊接变形方面的应用。试验结果表明该工艺对于厚板对接角变形,振动的效果不是非常明显,但是对横向收缩量的影响效果明显。

铝合金/钛合金超声波点焊热-机耦合分析

超声波焊接技术是一种通过施加压力和高频剪切运动来实现材料固态连接的方法。利用超声波焊接技术进行金属间的焊接能在低于金属熔点的温度下实现良好的冶金连接。因此可以应用于冶金性能差异较大的异种金属的焊接。本文针对超声波焊接过程中温度瞬间变化的特点，利用超声波焊接界面反应机理的研究结果，建立了超声波焊接铝钛异种合金的二维有限元模型。通过有限元数值模拟的方法得到了超声波焊接过程中瞬态温度和应力分布。为超声波焊接工艺的优化和制定提供了理论依据。