铝合金T型接头双激光束双侧同步焊接温度场模拟

为了掌握双激光束双侧同步焊接工艺特性并得到最优焊接工艺匹配参数,对由铝合金6156底板与6056桁条组成的T型焊接接头进行了有限元数值模拟和试验研究.在改进以往激光热源模型的基础上,模拟分析了不同工艺参数匹配条件下的激光焊接过程,获得了实际可行的工艺参数范围.同时研究了焊接功率和焊接速度对熔池形状的影响规律,结果表明:焊接功率和焊接速度对焊缝成形具有重要影响,且熔池形状的模拟结果与试验结果吻合良好.最终获得了最佳的焊接工艺参数,为大型客机铝合金壁板的双激光束双侧同步焊接提供了理论指导.

Plasma-MIG复合电弧焊接技术发展

随着交通运输、航空航天、海洋工程等行业的快速发展,对于高效化、高质量化的焊接生产提出了更高的需求。复合热源的产生对于实现高效化,高质量化的焊接展开了广阔的发展前景。Plasma-MIG复合电弧焊接特点在于焊丝熔化速度快、无飞溅、焊接过程稳定,焊缝成形美观、气孔少、晶粒小、接头质量高,是一种高效化、高质量化的复合热源焊接工艺。简要介绍了Plasma-MIG复合热源的研究进展及应用现状,并对未来该焊接工艺的发展趋势进行了分析评价。

厚板高强钢激光填丝多层焊接头特征及断裂机制研究

本文在11CrNi3MnMoV低合金高强钢激光填丝多层焊工艺优化的基础上利用电子万能试验机、HVS-5维氏硬度计、扫描电子显微镜和能谱分析仪等对焊缝接头进行了力学性能测试,并重点对断裂机制进行了分析.结果发现:激光填丝焊接头的HAZ很窄,约为1 mm.焊缝平均硬度值高出母材30%左右;顶层焊道硬度高于内层焊道;最高硬度值出现在熔合区附近;接头断裂机制为韧窝断裂;能谱分析发现韧窝中第二相粒子成分主要由母材和焊缝的合金元素决定.焊缝金属与母材界面处存在一层Fe、Mn等合金元素的氧化物,其导致侧壁未熔合,这是接头断裂的主要原因.

1kA高功率脉冲磁控溅射电源研制及试验研究

高功率脉冲磁控溅射(HPPMS)以其在真空镀膜上更大的优势而越来越受到重视,高压大电流电源是实现HPPMS的关键因素。本文研制了1000 A高功率脉冲磁控溅射电源,给出了电源框架图和主电路拓扑结构图。对脉冲部分采用仿真分析探索大模块IGBT的不均流因素,结果表明驱动一致性是影响均流的关键原因之一;分析了大电流时IGBT两端电压过冲问题,采用RCD吸收和续流回路能有效抑制电压过冲,使电压过冲在正常安全范围内。用所研制的电源进行等离子体负载实验,运行良好,为性能优异薄膜的制备奠定硬件基础。

铝合金薄板焊件纵向塑性应变场的数值模拟

利用弹塑性有限元分析软件对普通焊件的纵向塑性应变场进行了模拟.结果表明,对于尺寸为200 mm×100 mm×2 mm的2A12T4铝合金薄板填丝对接焊件,其焊缝部位只存在纵向拉伸塑性应变;在靠近焊缝的区域,既存在纵向压缩塑性应变,也存在纵向拉伸塑性应变;在焊缝长度方向纵向残余塑性应变的分布不均匀,在靠近起弧端和收弧端的区域呈现复杂的分布特征.焊接过程中温度场的变化和热源旁侧金属受力状况的不同是近缝区金属纵向塑性应变不均匀分布的原因.

原位合成高强度ZnAgCu钎料研究

AgCuZn合金具备低熔点、高强度的优势,作为无害化钎料在绿色制造中应用前景广阔,但高Zn含量导致的成形性能严重下降,限制了其使用。为克服该不足,文中设计了一种使用AgCu/ZnCu/AgCu复合焊片在钎焊过程中原位生成AgCuZn合金的方法。采用的复合钎焊片外层为AgCu共晶合金,内层为72ZnCu(质量分数)合金,二者熔点接近。使用复合钎焊片感应钎焊316LN不锈钢发现,钎焊过程中两种合金基本同时熔化,经短时间保温后可充分熔合,获得成分均匀的高强度钎缝,接头强度远高于常规AgCuZn钎料钎焊的接头强度。

铜/钢异种金属CMT熔钎焊工艺研究

采用CMT焊接方法对铜/钢异种金属熔钎焊工艺进行试验研究.试验发现为避免钢母材的熔化与抑制钢的晶间渗透现象,焊接电流应低于170 A.在此基础上采用正交试验方法对模拟实际工况的工艺参数进行了优化设计,最优工艺参数分别为焊接电流140～160 A、焊接速度40～ 50 cm/min、工件倾斜角40＆#176;,偏移量为0.优化的工艺参数可使接头抗拉强度最高可达272 MPa,且断裂于铜侧母材.

激光填丝多层焊温度场和应力场的数值模拟

基于有限元计算软件MARC,对16 mm厚低合金高强钢激光填丝多层焊温度场和应力场进行了三维数值模拟。利用生死单元法,采用热流密度线性衰减高斯圆柱热源模拟匙孔效应,双椭球模型模拟焊丝受热过程。计算结果与实际结果对比,两者基本吻合。计算结果表明,层间保温能够有效降低接头冷却速度,减小激光填丝焊残余应力,改善厚板多层焊接头性能;多层焊应力集中主要位于中下部焊道及其热影响区;焊接中坡口有收缩趋势,焊后工件有一定角变形。