铍环激光束钎焊过程的数值模拟

采用MARC软件对铍环激光束钎焊过程的温度场和应力场进行了有限元分析.温度场分析得到与铍环实际激光束钎焊基本一致的焊缝形状.应力场分析表明,焊接后轴向应力和环向应力在焊缝中心的钎料上为压应力,在铍环外表面热影响区和内表面均为拉应力,径向应力为压应力,焊接残余应力主要分布在离焊缝2 mm的范围内,焊接后铍环内外表面发生径向收缩.将有限元分析得到的铍环外表面的轴向残余应力结果与实测结果进行了比较,二者所反映的应力变化趋势基本一致.

环形构件激光束钎焊过程的有限元模拟

对铍环激光束钎焊过程的温度场和应力场进行了有限元模拟。分析采用轴对称模型和热力耦合的有限元方法 ,并假定沉积到钎缝表面的激光束能量满足Gauss分布。结果表明 ,焊接温度场分析得到的熔池大小与金相分析得到的焊缝几何尺寸比较一致 ;在离钎缝 2 .5mm以内的区域 ,焊接残余应力非常大 ,材料发生塑性屈服 ,环向应力大于轴向应力 ,从而使得铍环容易发生轴向开裂 ;远离钎缝区域 ,铍环内外表面同时发生向内的径向收缩 ,离钎缝 1mm范围内 ,铍环外表面向外膨胀 ,内表面继续向内收缩 ;焊接残余应力主要分布在离钎缝 15mm以内的区域。

钎剂成分对光束钎焊工艺性的影响

研究了光束加热条件下钎剂成分对薄板低碳钢钎焊工艺性能的影响。表明钎剂中石墨填加剂由于对光束的辅助吸收使钎焊时间短,避免或减少了钎剂中有效成分的烧损,明显改善Cu-Mn-Ni钎料对低碳钢接头间隙的填充能力,从而保证了良好的接头质量。

预热对铍环激光束钎焊过程的影响研究

研究预热对铍环激光束钎焊过程温度场和应力场分布的影响。采用轴对称模型和热力解耦的有限元方法 ,并假定沉积到钎缝表面的激光束能量为Gauss分布 ,预热通过在焊接加热前添加一个能量密度低、有效加热半径大的单独工况实现。结果表明 ,预热使铍环钎缝外表面焊接最高温度增加 ,温度梯度减小 ,但焊深明显增加 ;采用预热工况焊接后 ,钎缝附近塑性变形区焊接残余应力明显减小 ,而热影响区残余应力增大。从整体分布来看 ,预热使铍环外表面焊接残余应力分布均匀化。对铍环外表面钎缝附近焊接残余应力进行X射线应力测试 ,并与有限元分析结果对比 。

含镁铝合金光束钎焊性能的研究

含镁铝合金光束钎焊性能的研究表明,MgO是恶化其钎焊性能的重要原因。CsF-ALF_3混盐对MgO的去膜能力较差,因而不能解决含镁铝合金的非腐蚀钎焊难题。另一方面,CsF-ALF_3混盐的熔点较NOCOLOK钎剂低,无腐蚀性,对Al_2O_3的去膜效果好,对不含镁铝合金的光束钎焊来说,仍是一种有发展前途的低熔点新型非腐蚀性钎剂。

组合圆管激光束钎焊过程的数值模拟

组合圆管外层为铍管,内层为钨管,二者通过过盈配合形成。采用MARC软件对组合圆管激光束钎焊过程进行了数值模拟,得到组合圆管钎焊过程的应力场及焊接后的残余应力分布,进一步研究了过盈量对组合圆管焊接残余应力分布的影响,并采用X射线法对组合圆管外表面的焊接残余应力分布进行测试。焊接残余应力有限元计算值与实测值的变化趋势基本一致,验证了有限元模型。

聚焦光束钎焊接头的力学性能及变形行为

研究了光束钎焊获得的对接和搭接钎焊接头的力学性能及其在拉伸载荷作用下的变形行为 .光束钎焊对接接头的断裂强度 σb、相对延伸率 δ、断面收缩率 ψ均低于被钎焊母材 .同质接头的弹性极限σ0 .0 1、屈服极限σ0 .2 与母材相当 ,而异质接头的σ0 .0 1、σ0 .2 值仅取决于低屈服极限的母材 ,与高屈服极限的母材无关 .对接接头在拉伸载荷作用下的变形是非均匀的 ,同质接头中的钎缝和近缝区的塑性变形量最小 ,而异质接头中屈服极限较高的母材一侧几乎无塑性变形 .搭接接头在拉伸载荷作用下会产生“折弯效应”,折弯程度随被钎焊母材屈服极限的增加而减小 .对接接头的断裂是由纯拉应力导致的 ,而搭接接头的断裂是剪应力和拉应力综合作用的结果 .

钎焊及其设备

20033173 杨氏方程的能量求解法及润湿角计算模型/王大勇…∥焊接学报.-2002,9(6).-59～61 杨氏方程是通过建立物理模型,利用力学平衡条件所推得,本研究从另一角度出发,利用能量最小原理对润湿角与界面张力间的关系进行了推导,所推得的结论与杨氏方程的结论一致。在钎焊过程中。

钎焊及其设备

用新研制的Ct58Ni12Ti3010.。合金作为钎料对Si3N4Si3N4陶瓷进行了钎焊。