焊接接头结构可靠性研究

影响焊接接头可靠性的因素有很多,并且具有不确定性的特征,众多因素使得焊接接头产生应力集中,最终导致接头的疲劳失效。结合研究过程发现的重要因素,根据结构应力以及板厚设置计算变量,利用结构应力法对焊接接头进行应力分析,采用改进的一次二阶矩法为可靠性研究的基本方法,讨论了计算变量的变化对焊接接头疲劳可靠性的影响。研究结果表明:焊趾偏角对焊接接头的可靠性具有重要影响。

矿用自卸卡车主梁焊接修复技术及可靠性评估

为规范卡车主梁焊接作业,以某矿用自卸卡车为例,开展主梁焊接修复工艺的设计研究。以某地区大型矿山工程运输作业所用的自卸卡车为例,设计实例应用实验,对主梁焊接修复技术进行可靠性评估,实验结果表明:提出的焊接修复技术实际应用效果良好,按照规范进行主梁的焊接处理,可以在提高主梁结构硬度的基础上,优化主梁结构的耐磨性。综合实验表明,设计的方法具有较高的可靠性。

基于概率有限元法的飞机燃油焊接管路可靠性分析

以相贯焊形式的飞机燃油焊接管路为研究对象,首先,建立了燃油焊接管路各区域的可靠性数学模型,并根据各区域之间的串联关系,推导出管路单元的可靠性数学模型;然后,求解了介质压力和机体变形载荷下的管路单元可靠度;最后,采用有限元-响应面法对管路的几何尺寸和材料参数进行灵敏度分析。结果表明,分支管角度与焊接区域最大应力呈负相关关系,角度越小,应力越高,其主要归因于较小的分支管角度导致焊接区域的应力集中程度更高。此外,焊接管路的焊缝区最大应力主要受热影响区宽度和热影响区泊松比的影响。对提高燃油焊接管路系统的安全性和可靠性具有工程意义。

动力电池系统内模组汇流排可靠性浅析

近年来,随着全球环保意识的不断提升,新能源汽车逐渐成为全球汽车产业发展的重要方向,动力电池作为新能源汽车的核心设备,其安全性成为电动汽车发展的关键。行业内针对动力电池系统的热特性开展了大量研究,这些研究大多数只考虑整个动力电池包或者电池模组层面的研究。然而,在动力电池Pack结构设计中,汇流排作为连接的关键零件,其热性能也至关重要。本文以方形动力电池系统内模组研发为基础,论述了电池系统内汇流排的结构设计、强度分析、散热分析方法,同时浅析了过程参数可靠性设置以及产品使用可靠性的验证。希望文中论述的基本过程和基本方法能为电池系统的研发提供一些借鉴。

含错位效应十字焊接接头疲劳可靠性评估

探究缺陷效应对焊接件疲劳性能的影响是控制焊接质量的重要内容.文中引入焊接缺陷参数的影响,基于累计寿命-临界损伤建立含缺陷承载十字焊接接头疲劳可靠性分析模型.首先,根据结构件焊缝和缺陷参数以及载荷条件,建立有限元计算模型,并基于平均应变能密度方法(average strain energy density method,SED)和热点应力方法(hot spot method,HS)等评估方法探究各特征参数对疲劳性能的影响.其次,结合BP神经网络和Miner线性累计损伤准则建立可靠性分析模型,以概率统计相关参数为基础系统分析疲劳载荷和变异系数对于疲劳可靠性指标的影响.结果表明,位移和角错位及其概率分布参数显著影响焊件的疲劳寿命分布及可靠性概率,该可靠性模型为工程焊件的疲劳寿命设计及监测检修提供参考依据.

基于陶瓷基板一体化封装的高可靠性LC滤波器组装工艺研究

针对陶瓷基板一体化封装结构的LC滤波器,采用回流焊方法进行装配,制作了具有高可靠性的LC滤波器。采用电阻点焊对绕线电感进行引脚固定,使用贴片红胶粘接固定片式电容,实现陶瓷一体化封装LC滤波器内部元件的预固定。通过点涂方式施加焊膏,经回流焊接形成润湿良好的焊点,利用微压水柱清洗去除残留的助焊剂。经过调试和涂胶固定绕线电感后采用平行缝焊完成产品封装。对回流焊装配的LC滤波器进行过程检验、温度和机械试验。结果表明,由所研究的组装工艺制成的LC滤波器具有较好的工序直通率,满足高可靠环境应用要求,适合于批量化生产。

激光喷射锡球焊接焊点可靠性分析

激光喷射锡球焊接(LJSBB)具有精度高、热影响区域小、稳定性好等优点。通过随机振动和温度循环等可靠性试验,对射频连接器电性能和焊点微观组织变化的影响进行研究,并将其与手工焊点进行对比分析。采用体式显微镜对焊点外观进行观察,利用SEM和EDX对焊点IMC层进行分析。结果表明:通过调节激光输出能量和时间、光斑尺寸等工艺参数,可获得外观合格的焊点;LJSBB焊点处IMC层均匀连续;大量级随机振动(13.88g)和200次温度循环(-55~100℃)试验后电性能满足产品指标要求,焊点无开裂等缺陷;与手工焊相比,LJSBB焊点IMC层除Cu-Sn化合物外,还有少量Au-Sn化合物。

CCGA器件焊接工艺及可靠性研究

陶瓷柱栅阵列封装器件(CCGA)由于其抗振、易清洗、热匹配性好等优势,在可靠性要求较高的航天电子产品中被大量选用。为了满足航天产品应用需求,本文通过对CCGA器件焊接工艺及可靠性研究,摸索一条CCGA器件焊接工艺流程,并确定适宜的焊接工艺参数,包括制备试件,开展了验证试验和可靠性分析。根据分析结果调整工艺流程及参数,最终研究出一条CCGA器件与PCB印制板可靠焊接的工艺路线。

基于国产金锡焊料的功率芯片焊接工艺及可靠性研究

金锡焊料具有强度高、抗氧化性好、抗疲劳、蠕变性能优良等优点,在混合集成电路中得到越来越多的应用,尤其是在大功率高可靠集成电路中通过共晶焊接来降低封装热阻和提高芯片焊接可靠性。本文分析了国产金锡焊料的基础特性,基于国产金锡焊料采用手动方式进行功率芯片摩擦共晶焊接关键控制参数焊接工艺研究;对功率芯片金锡焊接宇航应用可靠性进行验证。结果表明,经历系列严苛的宇航环境热力学试验,剪切强度满足相关标准要求并保持强度稳定,显示了焊接的高可靠性。

电子产品在焊接过程中的可靠性问题研究

随着电子制造业不断地发展,对电子产品焊接也愈发关注,以防止对电子产品质量造成不利的影响,开展电子产品焊接过程可靠性问题研究就尤为重要。围绕影响电子产品焊接可靠性的主要因素,对电子产品焊接过程较常出现的质量问题进行细致分析,并从科学选择焊料、优化焊接工艺、加强质量检测等方面入手,提出几点有效保证电子产品焊接可靠性的策略,希望可以为电子产品的可靠焊接提供技术方法指导。

射频隔离器高功率密度负载焊接可靠性

射频隔离器大功率密度负载在工作时,需要承受功率信号带来的温度冲击。良好的负载焊接质量可以提高负载的可靠性,负载焊接的可靠性又直接影响隔离器的可靠性,因此深入研究负载焊接机理十分必要。首先对极限工作条件下针对隔离器不同厚度IMC层进行热-力耦合仿真分析和可靠性预估,然后从原材料、印锡工艺、焊接方式三方面分析其对焊接风险的影响。结果表明,通过对焊接工艺进行优化,IMC层连续、致密、均匀,空洞率低于20%;可靠性试验结果表明,未出现打火、击穿现象,负载未出现裂纹;同时电性能无异常,满足性能指标要求。

高速客车转向架构架焊接接头疲劳可靠性分析

为研究构架焊接部位的疲劳可靠度,根据国内Q345焊接头的疲劳数据,结合包含超长寿命概率S-N曲线,建立了动车组转向架焊接构架横向对接、横向T形和纵向T形焊接头的概率疲劳S-N曲线。以我国高速动车组典型的CRH2动车组转向架构架为研究对象,确定了其焊接构架吊挂点附近31个焊接头局部的疲劳应力。结合概率疲劳S-N曲线进行了较大应力部位的疲劳寿命预测和可靠度评估。结果说明:齿轮箱吊座与横梁附近的焊接部位是较危险的部位;在置信度97.5%、可靠度0.975下的寿命为3.88×108循环;在置信度97.5%、寿命为109循环的可靠度为0.948 2。

基于三维随机有限元法的含缺陷焊接结构可靠性分析

采用随机有限单元法对含浅表面和深表面裂纹焊接结构的可靠性进行了计算。该方法克服了传统的确定性断裂力学在结构的安全评定中结果偏于保守的缺点。在结构可靠性计算中 ,采用自行编制的基于摄动理论的三维随机有限元程序 ,就焊接残余应力对结构可靠性的影响进行了计算 ,并讨论了断裂韧度、外载荷、裂纹尺寸三个随机变量的变异对结构可靠性的影响。计算结果表明 ,焊接残余应力对结构的可靠性有较大影响 ,无论结构中是否有残余应力 ,上述三个随机变量中 ,断裂韧度的变异对结构的可靠性影响最大 ,其次是外载荷 ,裂纹尺寸的变异对结构的可靠性影响较前两者都小。

焊接结构系统的疲劳可靠性分析

针对工程中常见的焊接结构,建立了一套完整的系统疲劳可靠性评价方法,包括主要失效模式识别,综合失效概率计算.提出了实现结构失效状态转移的间隙元法,在失效的节点间建立间隙元,用接触有限元模拟焊缝开裂面的受力状态,判断起裂源数量和开裂方向.考虑结构的疲劳损伤累积,运用全局疲劳寿命分枝约界法进行结构失效路径搜寻,用点估计法和区间估计法计算结构系统的失效概率.对100 t-22 m龙门起重机主梁焊接结构进行了分析,找出8条主要失效裂纹,并计算了系统的失效概率.

逆变焊接电源的发展及其可靠性研究

从功率器件、磁性材料、控制方式及智能控制方法等方面的发展介绍了逆变焊接电源的发展 。

含缺陷焊接结构可靠性安全评定的 R-F 法

以一次二阶矩可靠性理论为基础，将可考虑基本变量概率分布类型的Ｒ－Ｆ法应用于含缺陷焊接结构的可靠性安全评定中。算例计算表明，该方法简单实用，计算精度较高，在工程焊接结构的可靠性安全评定方面有较大的实用价值。

基于T-S模糊故障树的焊接机可靠性分析

针对焊接机故障现象、故障原因等存在大量不确定性导致诊断效率低、诊断难度大的问题,将模糊故障树分析法应用于焊接机故障诊断中,在分析焊接机结构模型和基于T-S模型的模糊故障树分析法的基础上,以焊接机焊枪姿态和悬浮高度设置为例,建立了T-S模型模糊故障树,并进行了可靠性分析。计算结果表明,该方法克服了传统故障树分析法的缺点,不需要精确了解故障机理就能找到系统的薄弱环节。

TR组件焊接可靠性工艺研究与应用

对毫米波TR(transmitter and receiver)组件焊接过程中线膨胀系数(CTE)失配机理和由于CTE失配导致的热机械应力对组件可靠性的影响进行了分析。根据阶梯焊接温度精确控制和无铅焊料可靠浸润的要求,从实践中总结出了一种真空预镀涂焊接新工艺。实践表明,该新工艺可以精确地进行阶梯焊接温度控制,使无铅焊料有很好的浸润效果,焊透率由70%以下提高到98.3%,延长了CTE不匹配造成的疲劳失效发生时间,提高了TR组件使用可靠性。

PLC 软元件提高自动焊接机系统可靠性的应用

简单介绍了自动焊接机的工作原理及ＰＬＣ程序设计，提出了利用ＰＬＣ软元件（如内部计时器等）屏蔽输入元件误发信号和防止输出元件错误动作的程序设计方法。此方法具有经济、实用的特点，对提高ＰＬＣ控制式机电系统的整机可靠性，具有普遍意义和实用价值。

西气东输用焊接钢管疲劳可靠性寿命评估

通过疲劳试验, 建立了西气东输用X70焊管焊接接头材料在 0 5、0 999、0 999 9和0 999 99等 4种可靠度下的疲劳寿命曲线, 即P S N曲线; 根据西气东输管道输气量不均匀系数,建立了X70焊接钢管所承受的载荷谱; 基于焊接接头材料可靠性疲劳寿命P S N曲线和管道载荷谱,采用Miner累积损伤准则, 估算了X70焊管的疲劳可靠性寿命。在 0 999、0 999 9和 0 999 99等 3种目标可靠度下, 西气东输用X70焊管的疲劳寿命均超过 30a, 在管道设计寿命内X70焊管不会发生疲劳破坏。