大型圆柱形壳体上圆形焊缝的焊接变形

应用模型试验和数值分析研究了大型圆形壳体上圆形焊缝对法兰平面度的影响。研究表明：圆柱形壳体与法兰对接的圆形焊缝引起法兰平面的外侧倾斜，小圆柱壳体与大容器相贯的圆形焊缝对法兰平面的倾斜没有显著影响，在圆周方向上法兰局部下凹；并用有限元分析实际圆柱形壳体与法兰对接时，由于纵向收缩引起法兰外倾的斜率，其结果与模型试验分析的相吻合。

随焊激冷对LY12CZ铝合金焊接热裂纹倾向影响的研究

采用自行研制的柔性接触式激冷器，分别以液氮和水作为冷却介质，研究了随焊激冷对LY12CZ铝合金焊接热裂纹率的影响。同时结合跨焊缝两侧横向位移的实时测量结果，分析了随焊激冷影响热裂纹率的作用机理。研究表明，采用随焊激冷工艺能够有效地降低LY12CZ铝合金的焊接热裂纹率，其原因在于随焊激冷显著增加了BTR（脆性温度区间）内表现横向收缩量。

圆柱壳体与法兰对接环形焊缝的焊接变形规律研究

利用模型试验研究了大型圆柱形壳体与法兰对接环形焊缝的焊接变形。结果表明，圆柱形壳体与法兰对接环形焊缝将引起壳体的径向变形及法兰平面度的变化；实际真空容器壳体的径向变形与模型试验壳体的径向变形相近，而环缝引起法兰平面外倾的斜率比模型试验法兰平面外倾的斜率小一个数量级。角变形对法兰平面度没有明显影响。

圆柱壳体上环形焊缝焊接变形的数值分析

用数值方法研究了圆柱形筒体间环缝及圆柱形筒体与法兰对接后环缝引起的焊接变形，并与试验进行比较，研究结果表明：圆柱形壳体间的对接环缝对法兰平面倾斜没有明显的影响；使圆柱形壳体的径向产生变形；圆柱形壳体与法兰对接环形焊缝将引起壳体的径向变形及法兰平面度的变化；采用纵向收塑力对圆柱形壳体间对接和圆柱形壳体与法兰对接两种环缝进行有限元分析是可行的。

随焊激冷防止焊接热裂纹新方法的研究

从焊接力学角度提出了随焊激冷防止焊接热裂纹的新方法，阐明了随焊激冷防止焊接热裂纹的机理，并就随焊激冷参数对焊接热裂纹的作用进行了研究．通过测量近缝区两点在焊接过程中位移的实时变化过程，验证了随焊激冷防止焊接热裂纹的新方法．

力学性能不均匀性对焊接接头断裂和疲劳的影响以及焊接接头可靠性的评估

总结近年来我国对力学性能不均匀焊接及钎焊接头断裂和疲劳行为所进行的研究,重点介绍力学不均匀性对夹层含平行于交界面裂纹和夹层含垂直于交界面裂纹的焊接接头断裂行为的影响以及在循环载荷或腐蚀环境下力学不均匀性对其裂纹扩展速率的影响。同时介绍EPRI工程估算方法中有关COD和J积分的修正。

异种钢接头沿界面蠕变脆断的力学控制参量

沿焊缝界面发生的蠕变脆性断裂是异种钢接头早期失效的典型特征，本文利用有限元计算、高温密栅云纹和蠕变断裂试验方法，分析了铬－钼－钒系异种钢接头的蠕变应变分布特性，提出了临近界面低强母材侧的应力三轴度（σ＿ｈ／σ）是控制接头早期脆性断裂的主要力学控制参量的观点。

温差拉伸控制铝合金薄板的焊接变形

对两种形式的温差拉伸控制铝合金薄板焊接残余变形的效果和规律进行了研究。研究表明，由随焊激冷造成的动态温差拉伸减小焊接变形的效果受夹具自身散热条件的影响较大：不采用整体预热时，难以造成马鞍形温度场，此时减小焊接变形的机理主要是焊接线能量的等效降低；采用整体预热后，能够造成一定程度的温差拉伸，减小焊接变形的效果明显提高。中间冷却两侧加热的静态温差拉伸能够造成显著的马鞍形温度场，充分发挥温差拉伸的作用，有效地减小了焊接变形。静态与动态温差拉伸结合使用，获得了最小的焊接变形。

动态低应力小变形无热裂随焊锤击焊接技术研究

从力学角度出发 ,首次提出随焊锤击的焊接技术 ,并结合跨焊缝两侧横向位移的测量及显微组织的研究 ,分析了随焊锤击防止焊接热裂纹的作用机理 .试验结果表明 ,随焊锤击技术可显著地改善焊缝显微组织及残余应力分布 ,防止焊接热裂纹的产生 ,并能够有效地控制LY12CZ铝合金薄板焊接横向及纵向收缩变形 .可以认为随焊锤击是一种更合理。

温差拉伸和随焊激冷配合使用控制焊接变形

对温差拉伸和随焊激冷配合使用控制铝合金薄板焊接变形的联合工艺进行了数值模拟和试验研究。数值分析表明 ,随焊激冷更倾向于在焊缝中心造成显著的纵向塑性拉伸 ,而温差拉伸则倾向于在近缝区造成显著的塑性拉伸。将二者配合使用 ,不仅可以靠温差拉伸将焊缝和近缝区在加热阶段形成的纵向塑性压应变控制在较低的水平 ,还可以靠随焊激冷增加冷却阶段的纵向塑性拉伸进一步抵消焊缝区已经形成的压应变。因而充分发挥二者的作用 ,有效地控制焊件的残余变形。试验研究与数值模拟得到的结论基本一致 ,随焊激冷和温差拉伸联合使用 ,可使 5 4 0mm× 3 0 0mm× 2mm的LY1 2CZ薄板焊后纵向挠曲由单独使用温差拉伸时的 2 .87mm和单独使用随焊激冷时的 4 .88mm降低到 0 .

薄板高强铝合金LY12CZ焊接工艺参数的优化

从力学角度出发,通过调整焊接温度场,控制焊缝及近缝区的应力应变发展,实现了高强铝合金LY12CZ薄板的低应力少变形无热裂焊接。运用正交试验设计来安排试验、筛选因子,并用一次回归正交设计调优运算优化因子的匹配,找到了影响铝合金薄板焊接变形的主要因子和最佳工艺参数匹配,揭示了主要工艺参数对减小变形效果的影响规律。

随焊锤击对高强铝合金焊接接头应变分布的影响

采用云纹分析的试验力学方法 ,研究了不同情况下LY12CZ高强铝合金焊接接头应变场的分布特点。研究结果表明 ,断裂前夕 ,常规焊接头的云纹条纹稀疏且不均匀 ,拉伸过程中应力集中在薄弱环节焊趾部位 ,焊接接头的力学性能指标较差 ;采用随焊锤击工艺 ,由于在焊接过程中同步锤击强化了焊趾部位 ,断裂前夕焊接接头的云纹条纹分布比较密集均匀 ,断裂部位由焊趾转移到焊缝 ,焊接接头的力学性能指标较常规焊有了较大提高 ,这充分说明随焊锤击技术对于实现高强铝合金焊接接头的强化是行之有效的。

激光熔覆的研究发展状况

介绍了激光熔覆的机理；激光熔覆的工艺、组织性能（包括粉末加入方法、激光熔覆工艺、激光束及离焦量的选择、激光熔覆的组织性能等）；激光熔覆的应用；激光熔覆存在的主要问题及解决的措施（包括覆层的冶金质量、熔覆层的开裂、裂纹、微现偏析与显微应力等）等各方面研究发展状况，指出了激光熔覆的今后发展方向（如激光熔覆过程中的应力应变动态产生过程、减少覆层一基材界面应力，开发梯度材料、解决与大功率激光器配套的系列装置及添加元素的熔覆方式和工艺稳定性问题等）。

动态低应力小变形无热裂焊接方法的研究

从防止焊接热裂纹的力学角度出发 ,研究了随焊激冷与随焊锤击两种动态低应力小变形无热裂的焊接方法 .分析了二者防止焊接热裂纹的作用机理 ,并就高强铝合金薄板控制焊接残余应力、减小焊接变形、改善焊接接头性能的效果进行了比较 研究结果表明 :两种方法均能有效地防止焊接热裂、控制纵向焊接变形 ;但随焊激冷法对于横向焊接变形 ,不但不能减小 。

钛合金/不锈钢网的扩散连接

探讨了钛合金／不锈钢网扩散连接的可行性，确定了直接扩散连接条件下的最佳工艺参数，分析了影响扩散连接的主要因素及接头微观形态。针对实际构件，深入分析了加压方式和变形率的关系，并提出了控制变形量得到无变形接头的方法。

随焊锤击对LY12CZ焊接接头显微组织的影响

为克服冶金手段防止焊接热裂纹存在的不足 ,从力学角度出发 ,提出了随焊锤击的焊接新工艺 .采用高热裂敏感性材料LY12CZ薄板作为研究对象 ,在自行研制的变拘束度试验夹具上进行焊接试验 ,并对不同工艺条件下焊接接头的显微组织进行了研究 .试验结果表明 :随焊锤击工艺能够有效地降低焊接热裂纹倾向 ,明显细化焊接接头部位的晶粒 ,大大改善LY12CZ焊接接头的显微组织 .通过对焊件采用强拘束 ,减轻随焊锤击过程中熔池过分震荡现象 ,可以收到更好的试验效果 .

一种防止高强铝合金焊接热裂纹产生的新方法

从焊接热裂纹产生的力学角度出发，首次提出了防止焊接热裂纹产生的焊缝两侧随焊同步碾压法，并阐述了该法的基本原理。在自行研制的ＨＮＪ－１型焊接同步碾压机上，研究了该法对防止高强铝合金ＬＹ１２ＣＺ焊接热裂纹的有效性。理论分析和大量试验结果一致表明，采用这一新方法可以有效地防止高强铝合金ＬＹＩ２ＣＺ焊接热裂纹的产生。

激光熔覆的研究发展状况

介绍了激光熔覆的机理；激光熔覆的工艺、组织性能（包括粉末加入方法、激光熔覆工艺、激光束及离焦量的选择、激光熔覆的组织性能等）；激光熔覆的应用；激光熔覆存在的主要问题及解决的措施（包括覆层的冶金质量、熔覆层的开裂、裂纹、微观偏析与显微应力等）等各方面研究发展状况，指出了激光熔覆的今后发展方向（如激光熔覆过程中的应力应变动态产生过程、减少覆层一基材界面应力，开发梯度材料、解决与大功率激光器配套的系列装置及添加元素的熔覆方式和工艺稳定性问题等）。

力学不均匀性对焊接接头疲劳裂纹扩展影响的研究

本文将焊接接头简化为夹层材料裂纹体模型，通过实验及弹塑性有限元方法研究了均匀材料和具有力学不均匀性的夹层材料裂纹体中心裂纹试件中疲劳裂纹的扩展规律。发现疲劳裂纹的扩展不但取决于裂纹尖端处材料的性质，而且还受裂纹尖端附近材料力学不均匀性的严重影响；不均匀体裂纹尖端的塑性区、应力应变场与均匀材料裂纹体显著不同；

随焊激冷减小铝合金薄板的焊接变形

研究了随焊激冷减小铝合金薄板焊接变形的效果及夹具的散热条件对该效果的影响。研究表明,随焊激冷能够减小铝合金薄板的焊接变形,其效果受夹具自身冷却作用的影响很大。随着夹具散热条件的降低,随焊激冷所起的作用增强,但降低焊接变形的效果仍不够明显。适当预热夹具本身可以减小焊接变形,但更重要的是预热使激冷造成了温差拉伸,因此获得了最小的焊接变形。