基于复合搅拌摩擦焊的6063铝合金焊接接头残余应力控制研究

分别采用普通搅拌摩擦焊和带随焊旋转滚压装置及随焊水雾冷却装置的复合式搅拌摩擦焊对6063铝合金薄板进行焊接试验,并对两组试验的纵向残余应力数据进行对比分析。试验结果表明：普通搅拌摩擦焊接焊后试样的最大纵向残余应力是拉应力,其值为83.6 MPa,位于前进侧的搅拌头轴肩边缘处。前进侧与返回侧两侧的纵向残余应力基本对称,从焊缝中心到边缘,纵向残余应力由小变大后再变小,最后转变为压应力;复合搅拌摩擦焊接焊后试样的最大纵向残余应力比普通搅拌摩擦焊减小了38.9 MPa,其分布与普通搅拌摩擦焊时基本相同,但其变化范围窄。这说明随焊旋转滚压装置及随焊水雾冷却装置能有效减小纵向残余应力,从而能减小焊后变形,提高搅拌摩擦焊接接头质量。

RE(RE=Y,La,Ce,Lu)对TiAl性能影响的计算研究

基于密度泛函理论的第一性原理,探讨了稀土金属元素RE(RE=Y,La,Ce,Lu)合金化对TiAl力学性能的影响。通过计算TiAl合金形成能发现:富Al(Ti8Al7Al)晶体结构比富Ti(Ti_7Al_8Ti)晶体结构更稳定,稀土金属元素RE合金化TiAl合金晶体结构的能量比合金化前有所下降,合金化可提高体系的结构稳定性。通过态密度、Bander电荷密度等分析,发现稀土金属元素RE合金化提高TiAl力学性能的根本原因是:合金化元素RE的电子与周围的Ti原子产生了电荷转移,导致Ti原子失电子数增加,使Ti-Al之间离子性相互作用减弱,共价性相互作用增强,增加TiAl的结构稳定性。同时,RE合金化可降低TiAl合金体系的脆性,增加体系的韧性,其中作用效果从大到小依次是:Y>Ce>La>Lu。

基于混合系统的汽车车体用铝合金材料激光焊接接头强度评估

采用带有扫描仪和激光的混合焊接机器人系统对车用5052铝合金材料进行激光焊接,并根据焊道形状、抗拉强度等参数进行焊接性能评价。结果表明,随着激光功率的增加和焊接速度下降,接头抗拉强度逐渐增加。采用了三个回归模型,即多元线性回归模型、二阶多项式回归模型和多元非线性回归模型对拉伸剪切强度进行评价和预测,误差均值计算结果表明二阶多项式回归模型的预测最为准确。