6061铝合金热变形行为的研究

采用Gleeble-1500热模拟实验机研究了6061铝合金在变形温度573～773K、应变速率0.01～2s-1、最大变形程度45%条件下的高温压缩变形行为,分析了合金在高温变形过程中流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,建立了6061铝合金高温变形的本构关系。结果表明:合金的流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大;试验条件下,该合金的流变行为可用Zener-Hollomon参数来描述,变形激活能为236.858kJ/mol,应力指数为8.926。

TC4钛合金激光焊接接头力学行为的原位研究

采用扫描电镜(SEM)原位拉伸法观察TC4钛合金激光焊接接头各微区孔洞形核与成长、损伤与断裂行为,研究接头微观组织对其损伤和断裂行为的影响。结果表明:焊缝区裂纹形核于晶内孪晶、滑移线与晶界交汇处,主裂纹形成直至最终断裂;热影响区多裂纹起裂,单一裂纹扩展至最终断裂;母材区孔洞优先形核于相界面及晶界区域,缺口前端孔洞群相互贯穿直至最终断裂。当应变超过0.023时,母材区及热影响区靠近母材一侧从协调变形向以界面微孔洞的行核与聚合为主转化;焊缝区粗大晶粒内部网篮状马氏体存在且晶界面积较小,导致变形机制未发生改变,促使其力学性能低于焊缝的。

平行于异种钢接头“岛状区”边缘的晶界形成机理

对平行于异种钢接头碳钢熔合线附近“岛状区”边缘的晶界进行了研究.结果表明,平行于“岛状区”边缘的晶界可能是迁移晶界,也可能是凝固晶界.“岛状区”具有3种结构,第1种结构是由中心碳钢母材及其外围的成分过渡区组成,并且成分过渡区内的元素含量介于碳钢母材和焊缝金属之间;第2种结构仅由成分过渡区组成,并且其内部的元素含量也介于碳钢母材和焊缝金属之间;第3种结构也仅由成分过渡区组成,但其内部任意位置处的Ni质量分数均大于5%~6%.只有第1种和第2种结构的“岛状区”才有可能形成平行于其边缘的迁移晶界,而第3种结构的“岛状区”则不能形成平行于其边缘的迁移晶界.平行于“岛状区”边缘的凝固晶界则是由“岛状区”表面垂直方向上生长的短小胞状晶与其相邻的亚晶粒束相交而形成的.

6061铝合金反向热挤压工艺参数优化及其模拟

利用GLeeble-1500热模拟试验机对6061铝合金进行单轴压缩试验,采用ABAQUS软件对6061铝合金在不同温度和不同挤压速度的成形过程进行数值模拟,分析各种工艺参数对挤压过程的影响.模拟的结果表明,在挤压速度2 mm/s、挤压温度和模具预热温度420℃条件下,挤压力随时间变化曲线、出料口温度都与实验较接近,通过模拟发现在挤压速度15 mm/s、挤压温度和模具预热温度350℃条件下,出料口温度为488.4℃,制品横截面温度梯度差较小.观察跟踪点处温度和应变随时间变化曲线,发现金属在死区和模具出口附近温度最高,应变达到最大值.

试样厚度对微冲剪试验结果的影响

采用微冲剪试验方法,根据其测试原理对不同厚度的TC4钛合金试样进行研究,确定了试样的厚度对于试验结果存在影响;同时对微冲剪试验测定金属材料性能的方法、试样制备以及结果分析等方面都作了研究和分析;并通过微冲剪试验和常规拉伸试验得到了抗剪强度和抗拉强度的经验关系式。

6061铝合金等温挤压工艺参数优化及粗晶环机理研究

借助THERMORESTOR-W热模拟实验机对6061铝合金反向挤压制品试样进行单轴压缩试验、采用金相组织观察分析及DEFORM商业有限元软件等手段,优化6061铝合金等温挤压工艺参数并对粗晶环产生机理进行了初步的研究。结果发现,在挤压速度10mm/s,挤压温度和模具预热温度400℃及出料口温度为453℃条件下,制品横截面温度梯度差较小,基本实现等温挤压;通过对反向挤压制品的金相观察及有限元模拟,发现粗晶区晶粒的长大主要是微应变诱导晶粒的再结晶长大。

网格摄像法研究铝合金焊接接头不均匀大变形过程

采用网格摄像试验方法获得5A02铝合金薄板焊接接头横向拉伸时,不均匀大变形的分布规律及演化过程.结合有限元数值计算分析了影响焊接接头不均匀变形的主要因素.研究表明接头强度匹配关系是决定不均匀变形的主导因素,此外接头的几何条件和加载条件也影响变形有效驱动力的改变.在单向拉伸载荷条件下,接头不均匀变形的相互制约,接头呈现复杂的三向应力状态.

填充ER309焊丝的异种钢接头二型边界形成机理

对填充ER309焊丝的1Cr18Ni9Ti/Q235异种钢接头二型边界形成机理进行了研究.结果表明,二型边界是由碳钢侧不均匀混合区内Ni质量分数为5%~6%的位置所形成的凝固界面向焊缝中心一侧迁移而形成的.当部分熔合区和不均匀混合区内Ni质量分数小于5%~6%的区域(N区)为熔池凝固提供δ相基底,或者部分熔合区提供γ相基底且N区提供δ相基底的情况下,碳钢侧熔合边界附近均会形成二型边界;当部分熔合区提供δ相基底且N区提供γ相基底,或者部分熔合区和N区均提供γ相基底的情况下均不会形成二型边界.

超窄间隙焊接Q235/1Cr18Ni9Ti异种钢接头组织及力学性能

超窄间隙焊接厚壁异种钢具有高效、低成本、接头力学性能优良的独特优势.文中研究了Q235/1Cr18Ni9Ti异种钢超窄间隙焊接接头的微观组织及力学性能.结果表明,打底焊的熔池以FA模式凝固,凝固组织为细小的奥氏体等轴晶及少量枝晶状铁素体.填充焊和盖面焊在靠近熔合过渡区的熔池区域以AF模式凝固,凝固组织为奥氏体胞状晶及胞状晶间铁素体,在远离熔合过渡区的熔池区域则以FA模式凝固,凝固组织为奥氏体柱状树枝晶及少量骨架状铁素体.异种钢超窄间隙焊接接头的抗拉强度和弯曲性能优良,Q235一侧HAZ未出现软化,熔合过渡区及其一侧HAZ的韧性优于焊缝区.

FSS/ASS厚壁异种钢“TIG冷焊+UNGW”组合焊的接头组织与力学性能

为了有效解决铁素体不锈钢的焊接热影响区晶粒易粗化问题,以及奥氏体不锈钢焊接时在接头部分熔合区及其附近热影响区内因易形成蠕虫状δ铁素体而显著降低该区域耐腐蚀性的问题,提出了“TIG冷焊+UNGW”的组合焊接工艺,并进行了1Cr17/1Cr18Ni9Ti厚壁异种不锈钢的焊接,同时对所得接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性进行了测试与分析.结果表明,组合焊接头的1Cr17母材热影响区晶粒未发生粗化,并且1Cr18Ni9Ti母材部分熔合区及其附近热影响区内未形成蠕虫状δ铁素体;组合焊接头的抗拉强度优于1Cr17母材,并且1Cr17母材热影响区的冲击吸收能量与1Cr17母材相当;组合焊接头的熔敷层、1Cr18Ni9Ti母材、1Cr17母材、UNGW焊缝区及完整接头的耐腐蚀性呈依次下降的趋势.

预置镍基合金片对异种钢UNGW接头组织及性能的影响

研究了预置镍基合金片对15CrMo/1Cr18Ni9Ti异种钢超窄间隙焊接接头组织及性能的影响。结果表明,预置镍基合金片厚度小于0.6 mm时,15CrMo熔合线附近焊缝区部分区域以A模式凝固并形成奥氏体胞状晶,而其它区域仍以FA模式凝固,其组织为等轴晶奥氏体+枝晶状铁素体,并且焊缝中心无凝固裂纹形成。预置0.9~1.2 mm厚的镍基合金片时,焊缝中心因镍偏聚而以A模式凝固,形成粗大的奥氏体柱状枝晶,并有凝固裂纹形成。预置镍基合金片厚度在0.6~0.9 mm时,可使15CrMo熔合线附近焊缝区的Ni质量分数比填充金属(ER347L)的提高约2%,明显比未预置镍基合金片的接头具有更好的抑制碳扩散效果,但当镍基合金片厚度在0.3~1.2 mm范围内变化时接头抑制碳扩散的效果并无明显变化。焊态的异种钢接头不均匀混合区内存在马氏体层,而热时效后在熔合线附近会形成一定宽度的富碳硬化区及贫碳软化区。

异种金属螺柱焊接头组织及力学性能分析

选择不同的焊接电压对不锈钢螺钉和铜板进行螺柱焊接,然后对焊接接头进行组织分析及力学性能试验。试验结果表明,螺柱焊接头中会形成金属间化合物,焊缝区域的硬度值明显高于其他区域,随着焊接电压的升高,两种金属的熔化量增加,焊缝熔深随之增大,金属间化合物的厚度增加,焊缝的拉断力提高。但焊接电压也并非越大越好,当焊接电压过大时,会引起金属飞溅加重,熔深过深,很可能会出现焊穿的现象,严重影响焊缝的质量。

焊接接头微区力学性能测试装置

介绍一种自主设计制作,用于在线评价焊接接头微区力学性能的测试装置。该装置由步进电机驱动模块、位移-载荷测试模块、装置及试样固定模块、半自动控制模块四部分组成。使用该装置对焊接接头试样进行微压剪试验,测得焊接接头母材区域的剪切强度及工程剪切应力-应变曲线,并将其扩展至接头各个区域,从而获得接头各微区力学性能曲线,实现对接头的局部强度和塑性进行评价。

股票期权制度的法律探析

股票期权制度是近年来国际社会普遍流行的一种有效的企业激励制度,在我国也获得了前所未有的关注。2006年中国证监会《上市公司股权激励办法(试行)》的颁布施行,对我国股票期权激励进行了法律明晰。文章以此为蓝本,从法学的角度初步探讨了该制度存在与运行的法理基础及制度内涵,并结合实践操作情况,分析了该制度所具有的优劣势之处,以期公司决策具有借鉴意义。

模拟焊后热处理温度对Q345R钢板焊接接头的焊接残余应力及力学性能的影响

通过热处理试验、残余应力测试、拉伸试验、弯曲试验、硬度试验等方法,分析了模拟焊后热处理温度对Q345R钢板焊接接头的残余应力及力学性能的影响。结果表明:随模拟焊后热处理温度由400℃提高至620℃,Q345R钢板焊接接头的残余应力逐渐减小,经620℃热处理后,可基本消除其焊接残余应力;随着模拟焊后热处理温度的提高,Q345R钢板焊接接头的抗拉强度有所降低,不同区域的硬度有不同程度的降低,其中热影响区的硬度降低最明显,焊缝硬度次之,母材硬度基本不变。

A7N01铝合金薄板激光-电弧复合焊接接头组织与 力学性能研究

采用光纤激光-脉冲电弧复合焊接方法对4 mm厚的A7N01铝合金薄板进行焊接试验,并对复合焊接接头进行宏观形貌和显微组织观察、显微硬度测试、接头拉伸试验和有限元模拟。结果表明:激光-脉冲电弧复合焊方法在焊接速度为4 m/min时,可以有效保证焊缝正面和背面成形,但局部区域存在气孔等缺陷。焊缝区的显微硬度明显低于母材和热影响区的,拉伸试样(除焊缝区存在气孔情况外)都在热影响区靠近母材处断裂。试样拉伸过程中,焊缝区域Mises应力峰值达到387 N/mm^(2),此时孔洞体积分数为1.7%。

钨极惰性气体保护焊熔池流动特性研究方法

钨极惰性气体保护(TIG)焊过程中的熔池流动对焊缝最终几何形状、显微组织、残余应力等有重要影响,了解熔池流动特性对控制焊缝质量和性能有重要意义。目前,熔池流动特性的研究方法主要分为试验测试、数值模拟和量纲分析3大类,综述了近年来国内外关于TIG焊熔池流动特性研究方法的现状,对比分析了不同研究方法的特点,并对今后的研究方向进行了展望。

脉冲电流对超窄间隙中绝缘固壁约束片状钨极电弧加热特性的影响

针对SUS304奥氏体不锈钢,采用脉冲电流和绝缘固壁联合调控的方式,改善片状钨极电弧对超窄间隙坡口加热特性,能够在降低热输入前提下保证坡口底部、坡口侧壁和坡口底角熔合良好。同时,结合不同脉冲电流频率、占空比和平均电流等脉冲电流参数下超窄间隙焊缝截面形貌和几何特征参数的对比分析,以及焊接热循环曲线、约束脉冲电弧压力峰值及电弧形态变化规律,明确脉冲电流和绝缘固壁耦合作用下片状钨极电弧对超窄间隙坡口加热特性的调控机理。结果表明,脉冲电流频率、占空比、平均电流和绝缘固壁约束作用对片状钨极电弧的协同影响是调控电弧加热特性的主要因素;脉冲电流频率的增加会增强脉冲电弧尖峰作用和电弧自磁压缩效应,最终导致坡口底部加热效果加强而坡口侧壁加热效果减弱;改变占空比会引起脉冲电弧热作用和脉冲电弧尖峰作用产生此消彼长的变化趋势;当占空比增加时,强化的脉冲电弧热作用首先占据主导并增强其对超窄间隙坡口的加热效果;此后,一旦弱化的脉冲电弧尖峰作用使电弧压力显著降低时,片状钨极电弧对超窄间隙坡口的加热效果将随之减弱;平均电流和绝缘固壁的耦合影响不仅会大幅提升片状钨极电弧对坡口底部的热力作用,还会限制坡口侧壁加热效果的强化。

U型缺口试件微压剪试验及其有限元模拟

在金属试件背部开U型缺口,利用微压剪试验装置对TC4钛合金薄板进行微区力学性能测试。采用ABAQUS软件建立背部开缺口微压剪试件有限元模型,结合有限元逆向反推技术获得TC4钛合金高三向应力状态下的局部力学性能参数,并分析等效应力和孔洞体积分数的变化规律。结果表明,随着压头的不断下压,试件缺口尖端等效应力不断增加,达到峰值应力1 150 MPa,缺口尖端孔洞体积分数逐渐增加到临界孔洞体积分数后迅速增大并导致试件失效破坏。试件上表面处,其孔洞体积分数较低;随着压头的进一步下压,缺口根部区域等效应力逐渐减小,而试件缺口根部区域和压头边缘区域都表现出较高的孔洞体积分数。当达到峰值载荷时,缺口根部区域路径方向上的应力三轴度从2.28降到-0.64,孔洞体积分数在缺口根部区域表现为最大值,而在路径末端相对较低,其分布趋势与应力三轴度相似。

超窄间隙焊接过程绝缘固壁约束片状偏钨极电弧特性的数值模拟

绝缘固壁和片状偏钨极联合调控的方式能够改变超窄间隙中TIG电弧物理场分布,从而解决底角熔合不良的问题。为了明确超窄间隙焊接过程绝缘固壁约束片状偏钨极电弧特性的调控机理,采用满足求解域的偏微分方程组和合理边界条件,建立三维数学模型,求解获得不同约束作用下电弧温度场、流场及电场分布,其分布特征与已有的试验结果符合良好。模拟结果表明:超窄间隙中绝缘固壁约束片状偏钨极电弧温度场、流场及电场在坡口宽度方向上呈对称分布;绝缘固壁对片状偏钨极电弧产生阴极调控和阳极调控作用;改变约束高度能够实现阴极阳极联合调控,从而提升电弧电流密度,温度及等离子流速,并有效限制侧壁分流;约束宽度的变化仅能提供阴极调控作用使电流密度,温度和等离子流速增加,但无法限制侧壁分流;阴极调控和阳极调控作用越强,超窄间隙中约束电弧高温区,电流密度及阴极射流向钨极放电间隙小的位置偏移越明显。