热处理增强TA1/LY12轧制双金属板结合的研究

研究了热处理制度对TAl/LY12轧制双金属板结合性能的影响。结果表明:经400—490℃/0.5—1h热处理,界面将由于铝原子的扩散而形成网络结构的全结合,使剥离力提高4—6倍;经450℃/>6h或490℃/>3h热处理,界面将由于钛原子的扩散而生成影响结合性能的钛铝化合物。

双金属复合带材轧制过程有限元模拟

采用刚塑性有限元法 ,以实验结果为依据 ,以大型有限元软件ANSYS为分析工具 ,对双金属复合带材轧制过程进行计算机数值模拟。分析了双金属复合带材同步或异步轧制过程中 ,轧辊和轧件的应力、应变分布和轧件的塑性流动变形情况以及轧制力和力矩。以动画的方式模拟轧制过程 ,给出了一种预测轧制结果、减少实验时间和费用的有效方法。

铝/钢爆炸复合板界面的韧化作用

研究双金属复合板韧化时 ,可利用纯铝作为界面层 ,以铝的力学性能数据分析界面的开裂 ,可得出定量分析结果。研究表明 ,垂直界面疲劳裂纹导致的分层开裂为低周疲劳。裂纹进入下一层材料 ,转向主应力面 ,是疲劳裂纹再萌生过程。低周疲劳裂纹扩展和转入下层时裂纹再萌生的能量即为对外韧化的贡献。

镁/铝合金双金属叠层板的拉深性能

镁/铝合金双金属叠层板兼具镁合金与铝合金两种金属材料的优势，可用于生产同时具有良好耐腐蚀性、轻量化及减震性的产品。而钣金件的生产通常都包括拉深成形，因此首先采用 DYNAFORM 软件模拟镁/铝双金属叠层板的拉深过程，模拟结果表明，镁板与拉深凸模接触时，镁/铝双金属叠层板的拉深性能较好。利用自制的温热拉深模具对不同厚度AZ31镁合金/1060铝合金双金属叠层板在100~270℃温度范围内进行拉深实验，研究板坯厚度、成形温度等因素对镁/铝双金属叠层板拉深性能的影响，并分析拉深后得到的筒形件的壁厚分布。结果表明，拉深过程中的最大拉深力随着叠层板板厚的增加、板坯成形温度的降低而增大；双金属叠层板拉裂的危险区域与单金属板拉深一样出现在凸模圆角处。与镁合金、铝合金单层板拉深相比，镁/铝双金属叠层板拉深使筒形件的凸耳减小。

双金属板拉深性能影响因素的模拟及分析

双金属叠层板由于其特殊的结合特性以及组员金属材料在力学性能上存在差异,导致该复合材料板拉深成形比单一金属板复杂,且影响其拉深成形性能的因素也较多。本文用ANSYS软件模拟了不锈钢/铝双金属叠层板在不同压边条件以及组员金属层不同厚度比的情况下的拉深成形过程,分析研究了压边和金属层厚度比对双金属叠层板拉深性能的具体影响。结果表明,采用适当的压边力和压边间隙均能有效地改善双金属叠层板在拉深过程中起皱现象的发生,并且不锈钢和铝金属层厚度比为3∶1时该类叠层板的拉深性能较好。

双金属爆炸焊接上限

本文根据热传导理论给出了爆炸焊接时双金属结合区附近的温度场解析解。并利用该解初步研究了双金属的爆炸焊接上限。

环状约束光纤热双金属片F-P腔温度传感器

提出一种改进的光纤法布里—珀罗(F-P)腔结构的热双金属片温度传感器。利用常见的法兰盘光纤连接器,以环状结构约束热双金属片的形变。给出环状约束具体有限元分析结果;环状约束可以简单改变环孔大小灵活适应不同量程的需要;实际制作了环状约束光纤热双金属片F-P腔温度传感器,进行了相关实际测试。

双层板汽车消声器外壳成形工艺分析及仿真

针对不锈钢双层板汽车消声器外壳成形中出现的起皱和破裂问题,从产品结构特点上详细地分析了可能产生问题的原因,提出了多种解决问题的成形工艺方案,并通过有限元数值仿真对其进行了模拟和对比分析。结果表明,对双层板采用点焊连接,并设置局部拉延筋和变压边力的成形工艺能够使得成形时材料流入均衡、改善凹筋弯曲处的受力状况,从而有效地解决汽车消声器外壳中凹筋弯曲处的起皱和拉伸深度过大端破裂的问题。

爆炸焊接与相图

在爆炸焊接的过程中,结合区一薄层基体金属,在高温下将发生熔化、熔解或化合。大量的检验结果表明,这种熔体内的化学和物理组成,与对应组元的一般相图内的物理和化学组成相似。这种相似性便为相图在爆炸焊接中的如下应用打下了基础:可以根据相图来估计对应的复合材料中的熔体的组成,估计金属材料之间的爆炸焊接性,估计它们的结合强度,估计后续热加工或热处理对结合性能的影响,从而为爆炸焊接工艺参数和热加工及热处理工艺参数的制订提供理论依据。

双金属复合轧制的流函数理论模型

在台湾学者ＨｗａｎｇＹＭ的双金属非对称复合轧制流函数模型的基础上，进一步考虑了复合时轧辊压扁的影响，引入了系数Ｃａ，推导出了双金属非对称复合轧制的流函数模型，据此模型得到了塑性变形区内的速度场、应变速度场、应力场、轧制力、轧制功率等的计算公式．从理论上说，该模型随着逼近空间维数Ｍ×Ｎ的增大，所设定的速度场可以无限接近真实速度场，从而得到较精确的理论解．

双金属对称轧制复合压下率规律的研究

对四层对称轧制复合时的压下率变化规律进行了研究，发现四层对称轧制复合时，同一次复合的两块复合板的压下率并不完全相等（ε１≠ε２），四层复合的总压下率εΣ介于两块复合板的压下率ε１与ε２之间，并且总压下率εΣ等于两块复合板的平均压下率。

铜-铝金属爆炸焊接上限研究

通过一维热源理论推导出了不同材料的界面附近的温度场及可焊上限,并进行了一定的试验验证.根据热传导理论给出了爆炸焊接时双金属结合区附近的温度场解析解,并利用实验对铜-铝双金属爆炸焊接的上限的解析解进行了验证.

双金属板拉延成形的有限元分析

双金属板拉延成形同时包含几何非线性、塑性、接触、摩擦以及双金属板中组元金属力学性能差异等多种复杂因素。组元金属之间不均匀的塑性变形是导致组元金属在拉延过程中产生缺陷的主要根源。本文基于刚塑性有限元方法，对双金属板的拉延成形过程进行了有限元分析，揭示了组元金属的等效应变分布规律和厚向应变分布规律。本文的研究方法和结论可以为工艺参数的合理选择和优化提供参考和依据。

双金属板材的性能失配效应问题分析

采用理论分析对双金属板材的性能失配效应问题进行了定性分析,并以四种双金属板材的轧压成形为例,进行了弹塑性有限元分析,由分析结果可知:两金属组元材料性能差异在其结合界面处引起应力集中,其弹性模量差异对界面的最大接触应力的影响比较明显,泊松比差异对界面最大等效应力的影响比较明显,屈服极限和塑性硬化切向模量差异将在界面处产生附加拉应力,当附加拉应力超过界面结合强度时,结合界面上会出现裂纹.这些规律为解决双金属板材性能失配效应问题提供了分析数据和方法.

塑壳断路器热脱扣特性的仿真与试验分析

对塑壳断路器(MCCB)热脱扣特性进行研究。采用有限元软件Ansys的电—磁—热结构耦合分析方法,建立了MCCB热脱扣特性的有限元模型。根据有限元模型对脱扣器热弹性变形进行仿真,模拟了热双金属片在不同工作电流情况下的温度分布规律、位移变化规律和热脱扣器冷态动作特性曲线。断路器热脱扣特性试验的结果表明,仿真得到的温度分布等热脱扣特性数据与实测数据吻合较好。该仿真分析为断路器的改进和优化提供了新的技术途径。

钢铝双金属复合板的轧制及其界面分析

采用不同的表面处理方式制备了20钢和纯铝板基材的冷轧双金属复合板,并用剥离试验法测定了钢铝双金属复合板的结合强度,对比得出了最佳表面处理方式。在此方式下,研究了压下率对钢铝双金属复合板结合强度的影响,得出最佳压下率。采用电子显微镜、扫描电镜观察分析了复合板结合界面的金相组织、结合面形貌、元素分布及基材表面形貌。结果表明:化学处理和机械处理相结合的表面处理方式可以提高复合板的结合强度。在最佳表面处理方式下,当压下率为65%时,钢铝双金属复合板的结合强度最高,为13.3 N/mm(误差值±0.1 N/mm)。复合板界面钢侧没有Al元素扩散,Al侧没有Fe元素扩散,界面结合方式以机械结合为主。

圆盘双金属片式蒸汽疏水阀双金属片组件的设计

介绍圆盘双金属片式蒸汽疏水阀的结构和工作原理,分析了阀芯的受力,主要对双金属片的力的公式进行推导,针对不同的设计工况,寻求较合理的双金属片组合片数,为产品设计提供理论依据。

铝钛双金属板K_R曲线测定

利用宽300mm、长/宽=1的横向CCT试样对国产铝钛(AI-Ti)双金属板做了常规力学性能测定,并按航标测定了K_R曲线。经过柔度法和K值计算,分别测得了K_(Ri)和α_(i)数据,确定了临界的K_c值。通过性能数据对比,研制的材料达到了进口料的性能要求。

双金属复合板矫直过程的弯曲及弹复解析

基于工程弹塑性力学建立了不同组坯方式下双金属复合板弯曲矫直过程截面弹塑性状态演变路径的解析模型.基于该模型分析不锈钢复合板矫直过程中的弯曲回弹特性,解释复合板弯曲回弹过程中截面的反向屈服现象,并将不锈钢复合板与单一材料板材弯曲过程进行对比.研究结果表明:双金属复合板在弯曲过程中截面会经历五种弹塑性状态,并伴随着不同的中性层偏移规律,弯曲回弹后的残余应力分布与单一材料板相比更加不均匀且可能进入反向屈服状态;复合板与单一材料板材的弯矩相对差值随着屈服强度比的增大而增大,其绝对值随着弯曲曲率先增大后减小.

双金属温度补偿片的精整加工技术

航空用双金属温度补偿片要求能够可靠地起到温度补偿作用,对内、外形的形位公差及断面粗糙度要求较高,从分析双金属温度补偿片结构特点和冲压工艺性入手,结合生产需求,提出了小余量切削的精整加工工艺方案。详细解析了精整工艺参数设计方法,并对倒装及正装复合精整模具结构进行优劣对比分析,最终选用正装式复合精整模具结构,其能够在足够小的余量切削条件下一次完成整修加工,保证断面粗糙度要求;同时,巧妙地将3面定位改为6点定位,解决了废料挤压在定位板与工件之间而造成的操作困难以及定位板变形问题。生产实践证明,采用该工艺方法及模具结构取得的效果良好,不仅大大提高了生产效率,产品合格率也得到显著提升。