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镍合金漆包线电阻脱漆微点焊工艺
1
作者 高晨光 汪旭东 +2 位作者 刘旭辉 宋新河 付新菊 《焊接》 2025年第4期78-83,共6页
【目的】旨在实现热式流量传感器的30μm镍合金漆包线的可靠连接。【方法】研究了电阻脱漆微点焊工艺实现镍合金漆包线焊接的可行性,分析了影响镍合金漆包线电阻微点焊的关键因素,试验分析了焊接工艺参数、焊点组织与性能,评价了焊接质... 【目的】旨在实现热式流量传感器的30μm镍合金漆包线的可靠连接。【方法】研究了电阻脱漆微点焊工艺实现镍合金漆包线焊接的可行性,分析了影响镍合金漆包线电阻微点焊的关键因素,试验分析了焊接工艺参数、焊点组织与性能,评价了焊接质量和漆皮去除情况。【结果】结果表明,纯镍焊盘材料具有较高的表面硬度、较低的电阻率和导热系数,适用于镍合金漆包线的点焊;以焊点强度为目标,经过对焊接压力、焊接电压和焊接时间的试验和系统分析,可获得力学性能可靠的接头,并能有效地去除漆包线漆皮。【结论】电阻脱漆微点焊工艺是实现30μm镍合金漆包线可靠连接的有效手段。 展开更多
关键词 镍合金 漆包线 电阻微点焊 脱漆 工艺参数
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固有应变法在大型结构电阻点焊变形分析中的应用
2
作者 李娅娜 高斐航 +1 位作者 简志松 解飞飞 《焊接》 2025年第8期61-66,83,共7页
【目的】电阻点焊是不锈钢城市地铁车生产制造中较为常用的连接方式,由于电阻点焊数值分析涉及热-电-结构三场耦合,不可能对地铁车进行多点电阻点焊热弹塑性分析。因此,需要寻找一种经济适用的方法实现大型结构的多点电阻点焊变形数值... 【目的】电阻点焊是不锈钢城市地铁车生产制造中较为常用的连接方式,由于电阻点焊数值分析涉及热-电-结构三场耦合,不可能对地铁车进行多点电阻点焊热弹塑性分析。因此,需要寻找一种经济适用的方法实现大型结构的多点电阻点焊变形数值模拟。【方法】该文通过将单点电阻点焊热弹塑性法结果和试验熔核进行对比,在熔核尺寸验证误差小于2%的基础上,比较热弹塑性法和固有应变法两种方法的电阻点焊变形结果,并将热弹塑性法中提取的固有应变值运用于405个焊点的侧墙模块的变形分析中。【结果】结果表明,在实际的装夹条件下,侧墙多点电阻点焊模块的焊后最大变形量为1.371 mm,主要发生在上下蒙皮连接处帽型梁位置及下蒙皮下边缘位置,与实际结果相符。【结论】实现了固有应变法在大型结构电阻点焊变形分析中的应用,为后续的工艺优化奠定基础。 展开更多
关键词 不锈钢地铁车 电阻点焊 固有应变法 热弹塑性法 焊接变形
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贮箱筒体多节筒段与长筒段搅拌摩擦焊接残余应力差异性研究 被引量：2
3
作者 赵耀邦 陈波 +4 位作者 王建峰 历吴恺 李峻臣 林才渊 占小红 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期92-99,共8页
通过有限元模拟的方法,对火箭贮箱多节筒段、长筒段两种制造模式下的2219铝合金贮箱筒体进行建模,并通过试片级搅拌摩擦焊实验验证了模型的准确性,对比研究了二者的残余应力差异性。结果表明,多节筒段、长筒段筒体均在焊缝处发生应力集... 通过有限元模拟的方法,对火箭贮箱多节筒段、长筒段两种制造模式下的2219铝合金贮箱筒体进行建模,并通过试片级搅拌摩擦焊实验验证了模型的准确性,对比研究了二者的残余应力差异性。结果表明,多节筒段、长筒段筒体均在焊缝处发生应力集中,而多节筒段在最后一道焊缝的尾部应力集中现象尤为严重;多节筒段和长筒段筒体的纵焊缝和环焊缝交接处应力集中现象并不明显,多节筒段在完成第二道环焊缝后,应力得到轻微缓解,减小5.51%,长筒段减小3.83%,在无焊缝的筒体部位应力分布都较为均匀;多节筒段与长筒段筒体的纵、环焊缝残余应力分布是类似的,但是长筒段的应力集中区域较小,最大残余拉应力降低25.73%,最大残余压应力减小27.38%。 展开更多
关键词 2219铝合金 火箭贮箱筒段 有限元仿真 搅拌摩擦焊 残余应力
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时效时间和Sb添加对Sn-9Zn-3Bi/Cu焊点界面金属间化合物生长行为的影响 被引量：2
4
作者 涂文斌 胡志华 +3 位作者 邹雨柔 刘冠鹏 王善林 陈玉华 《材料导报》 北大核心 2025年第6期189-194,共6页
无铅钎料焊点界面金属间化合物是影响焊点可靠性的重要因素。本工作采用扫描电镜研究了时效时间和Sb添加对Sn-9Zn-3Bi/Cu焊点界面金属间化合物形貌及生长动力学的影响。结果表明:随着时效时间的延长,Sn-9Zn-3Bi/Cu焊点界面金属间化合物... 无铅钎料焊点界面金属间化合物是影响焊点可靠性的重要因素。本工作采用扫描电镜研究了时效时间和Sb添加对Sn-9Zn-3Bi/Cu焊点界面金属间化合物形貌及生长动力学的影响。结果表明:随着时效时间的延长,Sn-9Zn-3Bi/Cu焊点界面金属间化合物厚度逐渐增加,Sn-9Zn-3Bi/Cu焊点界面金属间化合物为γ-Cu_(5)Zn_(8)相。Sb添加会减小长时效后的Sn-9Zn-3Bi/Cu焊点界面金属间化合物厚度,其生长系数从0.67μm/h^(1/2)降至0.56μm/h^(1/2)。随着时效时间延长至168 h,焊点界面金属间化合物除了γ-Cu_(5)Zn_(8)相外,还会在靠近Cu基板处形成Cu_(6)Sn_(5)相和靠近钎料侧形成扩散反应层,Sb元素会扩散到焊点界面处Cu_(6)Sn_(5)相中,以固溶体形式存在。 展开更多
关键词 时效时间 Sb添加 Sn-9Zn-3Bi钎料 界面组织 生长系数
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基于CEL方法的6005A铝合金搅拌摩擦焊数值模拟研究 被引量：3
5
作者 李娅娜 解飞飞 张生芳 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
目的研究6005A铝合金搅拌摩擦焊接全过程温度场及焊后残余应力的分布规律。方法基于耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)方法,应用Johnson-Cook本构模型,并采用质量缩放技术,建立搅拌摩擦焊热力耦合仿真模型,模拟分析6005A铝合金搅拌摩擦焊不同阶... 目的研究6005A铝合金搅拌摩擦焊接全过程温度场及焊后残余应力的分布规律。方法基于耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)方法,应用Johnson-Cook本构模型,并采用质量缩放技术,建立搅拌摩擦焊热力耦合仿真模型,模拟分析6005A铝合金搅拌摩擦焊不同阶段的温度场变化和焊后应力分布情况。通过红外热像仪温度场试验、X射线应力场试验和宏观形貌试验,对数值模型进行验证。结果在下压与预热停留阶段,温度快速升高至545℃,且呈对称分布;在焊接阶段,焊缝区域最高温度为546℃,出现在返回侧,返回侧温度略高于前进侧温度,呈不对称分布。焊后残余应力集中在焊缝中心两侧40 mm范围内,垂直于焊缝方向的横向/纵向残余应力分布曲线呈“M”形;残余应力在焊缝两侧呈不对称分布,表现为返回侧残余应力高于前进侧残余应力,其中最大纵向残余应力为−174 MPa,最大横向残余应力为206 MPa,应力最大点均出现在返回侧。待测点实测温度与模拟温度误差不超过5%;待测点实测残余应力与仿真值吻合较好,横/纵向残余应力误差分别为16.3%、16.45%;模拟焊缝与实际焊缝宏观形貌吻合较好。结论在搅拌摩擦焊过程中,材料流动不充分使返回侧温度略高于前进侧温度,而焊接过程中不均匀的热分布导致焊后残余应力也呈返回侧数值略高于前进侧数值的不对称分布;通过将试验和模拟得出的温度场、应力场、宏观形貌进行对比分析,可知试验与仿真误差较小,数值模型能够反映真实的焊接过程,从而验证了6005A铝合金CEL数值模型的正确性。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 6005A铝合金 CEL方法 温度场 残余应力
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2219铝合金火箭贮箱筒体多环焊缝残余应力分析与调控 被引量：2
6
作者 占小红 黄舒文 +4 位作者 王建峰 段宇航 程立宏 卢书林 赵耀邦 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第4期1127-1138,共12页
作为推进系统的一部分,可重复使用火箭贮箱的服役性能会直接影响火箭的回收次数。由于现有的实验方法难以揭示贮箱焊缝复杂的应力关系,因此,针对2219铝合金贮箱多环缝筒体结构,采用有限元分析软件Marc建立模型,进行搅拌摩擦焊应力仿真... 作为推进系统的一部分,可重复使用火箭贮箱的服役性能会直接影响火箭的回收次数。由于现有的实验方法难以揭示贮箱焊缝复杂的应力关系,因此,针对2219铝合金贮箱多环缝筒体结构,采用有限元分析软件Marc建立模型,进行搅拌摩擦焊应力仿真并校核,以研究可重复火箭贮箱多条环焊缝的应力影响关系,并探明最优的焊接顺序,从而提高构件服役性能。结果显示:整体残余应力以纵向残余拉应力为主,受温度梯度与位移约束的影响,焊缝之间的残余应力会进行传递,使得5条环焊缝的应力峰值产生差异,其中横、纵向残余应力峰值最大相差33.9%、23.3%。在不同焊接顺序下,焊后残余应力峰值、分布均不同,初焊焊缝在筒体中部,且约束位置变化幅度大的焊接顺序拥有最好的焊接效果。 展开更多
关键词 2219铝合金 环焊缝 搅拌摩擦焊 有限元仿真 残余应力
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焊接温度对Cu/Al真空扩散焊接接头组织与性能的影响 被引量：1
7
作者 邵文杰 丁云龙 +2 位作者 刘冰洋 庄志国 韩冰 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第4期218-225,共8页
采用真空扩散焊接技术对铜/铝异种材料进行焊接,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、万能力学试验机、电阻率测试仪等对焊接接头界面的显微组织、物相成分和物理性能进行研究。结果表明:Cu/Al焊接接头界面金属间化合物的种类和厚度与... 采用真空扩散焊接技术对铜/铝异种材料进行焊接,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、万能力学试验机、电阻率测试仪等对焊接接头界面的显微组织、物相成分和物理性能进行研究。结果表明:Cu/Al焊接接头界面金属间化合物的种类和厚度与焊接温度有关,界面处生成的物相有θ-Al_(2)Cu、η-AlCu、δ-Al_(2)Cu_(3)和γ-Al_(4)Cu_(9);接头的抗剪切强度随焊接温度的升高呈先升高后降低的趋势,当焊接温度为530℃时,抗剪切强度最大,为16.5 MPa;接头断裂主要发生在θ相附近,部分发生于γ相和η相;接头的电阻率与界面金属间化合物层的物相、厚度和均匀性密切相关,且随焊接温度的升高而降低,当焊接温度为550℃时,接头的最低电阻率,为2.4×10^(-5)Ω·cm。 展开更多
关键词 铜/铝异种焊接 真空扩散焊 显微组织 物相成分 电阻率
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热处理对锆合金扩散焊接头第二相及性能的影响
8
作者 王泽明 陈晨 +4 位作者 王瑞萍 肖宗林 牛士玉 王颖 杨振文 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第10期3418-3429,共12页
本文深入研究了扩散焊后热处理对锆合金扩散焊接头的第二相、耐腐蚀性和力学性能的影响,重点分析了保持温度和冷却速率对接头显微组织中第二相形成和分布的影响。结果表明:焊后热处理显著调控第二相的尺寸及分布,(780℃,1 h)的水冷工艺... 本文深入研究了扩散焊后热处理对锆合金扩散焊接头的第二相、耐腐蚀性和力学性能的影响,重点分析了保持温度和冷却速率对接头显微组织中第二相形成和分布的影响。结果表明:焊后热处理显著调控第二相的尺寸及分布,(780℃,1 h)的水冷工艺促使接头形成连续纳米级第二相;热处理后界面第二相的纳米硬度和杨氏模量均高于基体,淬火处理优化了第二相分布,虽略微降低纳米硬度但提升杨氏模量。此外,热处理后接头在硫酸溶液中耐蚀性增强,这归因于淬火处理减少了粗大第二相颗粒和微裂纹,改善了表面氧化膜致密性。电化学阻抗谱进一步验证了淬火处理对钝化膜的强化作用。 展开更多
关键词 核领域 锆合金 热处理 扩散连接 耐腐蚀性
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焊接电流对6061-T6铝合金不等厚三层板电阻点焊接头组织及力学性能的影响
9
作者 高雷 侯军才 +3 位作者 张秋美 张帆 薄昊楠 张会 《机械工程材料》 北大核心 2025年第5期65-71,共7页
在不同焊接电流(15,17,19,21 kA)下对6061-T6铝合金不等厚三层板(上、中、下板厚依次为2,2,4 mm)进行电阻点焊,研究了焊接电流对点焊接头显微组织及力学性能的影响。结果表明:不同焊接电流下接头均由母材、焊核区和热影响区组成,未见明... 在不同焊接电流(15,17,19,21 kA)下对6061-T6铝合金不等厚三层板(上、中、下板厚依次为2,2,4 mm)进行电阻点焊,研究了焊接电流对点焊接头显微组织及力学性能的影响。结果表明:不同焊接电流下接头均由母材、焊核区和热影响区组成,未见明显宏观缺陷。随着焊接电流的增加,焊核柱状晶区宽度增大,等轴晶区宽度减小,焊核区和热影响区晶粒均发生粗化,第二相数量增多,尺寸增大。接头的剪切力随焊接电流增大先增大后减小,当焊接电流为19 kA时最大;不同焊接电流下的接头均呈纽扣断裂特征。接头母材的硬度最高,热影响区次之,焊核区硬度最低;随焊接电流增大,焊核区最低硬度增大。 展开更多
关键词 三层板电阻点焊 硬度 显微组织 晶粒形貌
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基于中间层Zn的镁合金/钢焊接接头的组织与性能
10
作者 张清扬 戚昊 +5 位作者 李罡 崔东升 田浩楠 赵培峰 邱然锋 石红信 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第4期211-217,225,共8页
以0.05 mm厚的Zn箔作为中间层,采用非对称电极对2 mm厚的AZ31B镁合金和Q235钢进行电阻点焊。对接头特征区域进行了观察、分析,探讨了工艺参数对接头性能的影响。结果表明:在焊接区镁合金侧形成了熔核,熔核主要由(Mg)基体和MgZn析出物构... 以0.05 mm厚的Zn箔作为中间层,采用非对称电极对2 mm厚的AZ31B镁合金和Q235钢进行电阻点焊。对接头特征区域进行了观察、分析,探讨了工艺参数对接头性能的影响。结果表明:在焊接区镁合金侧形成了熔核,熔核主要由(Mg)基体和MgZn析出物构成;随焊接电流的增大、焊接时间的延长,AZ31B/Q235焊接接头的抗剪载荷呈先增大后减小的变化趋势;当焊接电流为22 kA、焊接时间为300 ms时,接头的抗剪载荷达到最大,约为4.64 kN。 展开更多
关键词 镁合金 低碳钢 中间层 电阻点焊
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5083/6061异种铝合金FSW搭接接头的疲劳性能
11
作者 闫文峰 王瑞杰 +3 位作者 刘国寿 梁兴龙 张林欢 代恒源 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第6期206-216,226,共12页
采用搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)工艺制备了两种不同搭接形式的5083-O/6061-T6异种铝合金焊接接头,并对它们进行了恒幅疲劳加载测试。分别使用光学显微镜和扫描电镜对焊缝横截面显微组织和疲劳断口进行观察。结合有限元应力... 采用搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)工艺制备了两种不同搭接形式的5083-O/6061-T6异种铝合金焊接接头,并对它们进行了恒幅疲劳加载测试。分别使用光学显微镜和扫描电镜对焊缝横截面显微组织和疲劳断口进行观察。结合有限元应力分析,分别采用缺口应力法和热点应力法对两种搭接接头进行疲劳寿命预测。疲劳测试结果表明:两种搭接接头疲劳失效均发生在上板,相同应力水平下6061在上板的试件疲劳性能优于5083在上板的试件疲劳性能。寿命预测结果表明:两种寿命预测方法均可以用来预测搭接接头的疲劳寿命,缺口法的预测结果优于热点应力法;钩状缺陷的存在降低了有效搭接厚度,导致接头的疲劳寿命降低。 展开更多
关键词 异种铝合金 搅拌摩擦焊 钩状缺陷 疲劳寿命预测 显微组织
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AlCoCrNiCuAg高熵合金粉末中间层真空扩散连接TC4钛合金/316L不锈钢
12
作者 赵晨昊 李鹏 +2 位作者 李超 王银晨 董红刚 《焊接学报》 北大核心 2025年第6期41-51,共11页
钛/钢扩散焊复合构件在航空航天高端制造领域有着广阔的应用前景,然而界面脆性金属间化合物是导致其接头性能劣化的主要原因,文中设计了具有液相分离特征的AlCoCrNiCuAg高熵合金粉末中间层,通过形成部分液相降低了依靠单一塑性变形对连... 钛/钢扩散焊复合构件在航空航天高端制造领域有着广阔的应用前景,然而界面脆性金属间化合物是导致其接头性能劣化的主要原因,文中设计了具有液相分离特征的AlCoCrNiCuAg高熵合金粉末中间层,通过形成部分液相降低了依靠单一塑性变形对连接界面组织性能产生的不良影响,研究了在不同焊接温度作用下AlCoCrNiCuAg高熵合金中间层对TC4钛合金和316L不锈钢真空扩散接头界面组织和力学性能的影响规律.结果表明,接头典型界面结构为α-Ti+β-Ti/β-Ti/β-Ti+Ti(Fe,Ni)+Ti_(2)Ni/Ti(Fe,Ni)/TiFe_(2)+Fe_(2)Cr_(5)Ti17/Fe_(2)Cr_(5)Ti17+λ-(Fe,Cr)_(2)Ti+α-Fe/γ-Fe.随着焊接温度的升高,与TiFe_(2)反应层相邻的Ti(Fe,Ni)、α-Fe等反应层厚度逐渐增加,同时接头孔洞等缺陷大幅减少,扩散焊接头抗剪强度在二者协同作用下逐渐升高,在1 010℃/30 min时达到最大181 MPa.高熵合金中间层抑制了接头中TiFe_(2)等脆性金属间化合物的产生,促进了韧性(Fe,Ni)固溶相的形成,实现了钛/钢的可靠连接. 展开更多
关键词 高熵合金 钛合金/不锈钢异质金属 真空扩散焊 微观组织演变 力学性能
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搅拌头倾角对铝/钢异种金属自铆接搅拌摩擦焊接接头性能的影响
13
作者 田雄文 王俭辛 +2 位作者 何亚斌 翟畅 陈书锦 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第8期237-244,共8页
为提高铝/钢搭接结构的连接强度并实现结构轻量化,基于铆接辅助搅拌摩擦焊接思路,提出在钢侧预加工出燕尾槽结构,成功实现了中厚板铝/钢异种金属的自铆接搅拌摩擦搭接焊接,研究了搅拌头倾角对于接头性能的影响。结果表明:搅拌头倾角对... 为提高铝/钢搭接结构的连接强度并实现结构轻量化,基于铆接辅助搅拌摩擦焊接思路,提出在钢侧预加工出燕尾槽结构,成功实现了中厚板铝/钢异种金属的自铆接搅拌摩擦搭接焊接,研究了搅拌头倾角对于接头性能的影响。结果表明:搅拌头倾角对接头成形影响显著,倾角较小时(θ<2°)时,接头表面易出现隧道缺陷;随着倾角增大,界面金属间化合物由硬脆的FeAl2相转变为韧性较好的FeAl相,且厚度有所增加,接头抗剪切力呈先增大后减小的趋势,在倾角θ=3°时达到最大值25.1 kN;此外,通过对不同倾角时接头断口形貌的分析发现,接头断裂模式为韧脆混合断裂。随着搅拌头倾角的增加,断口表现出更加显著的韧性断裂特征。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊接 搭接接头 搅拌头倾角 力学性能
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工具形貌对微型搅拌摩擦焊塑性金属流动及焊缝力学性能的影响
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作者 张昌青 谷怀壮 +3 位作者 马东东 王栋 刘恩荣 张鹏省 《电焊机》 2025年第3期40-47,共8页
微型搅拌摩擦焊(Micro Friction Stir Welding,μFSW)焊接过程中,由于搅拌工具尺寸的急剧减小造成产热不足及塑性金属流动差,导致表面成形不良以及内部孔洞、隧道等缺陷,因此搅拌工具的轴肩增加螺线结构来增强塑性金属的流动性被广泛采... 微型搅拌摩擦焊(Micro Friction Stir Welding,μFSW)焊接过程中,由于搅拌工具尺寸的急剧减小造成产热不足及塑性金属流动差,导致表面成形不良以及内部孔洞、隧道等缺陷,因此搅拌工具的轴肩增加螺线结构来增强塑性金属的流动性被广泛采用。轴肩形貌的内凹提供了塑性金属流动空间,而工具与材料接触面积的增加也可提高摩擦产热。鉴于此,设计了轴肩形貌三螺旋线形貌(Ⅰ型)与内凹加三螺旋线(Ⅱ型)的两种搅拌工具,对板厚为0.5 mm的7075-T6铝合金进行超薄板搅拌摩擦焊对比试验,通过对焊接过程中的温度、横向力以及轴向力电信号的采集、焊接接头微观金相组织的观察及力学性能的测试分析,Ⅱ型相比于Ⅰ型工具焊接过程的峰值温度高出6%、塑性金属的流动行为由水平流动转变为内敛向上的空间流动、接头力学性能的抗拉强度提高11%,屈服强度提高2%,断后延伸率提高19.2%。试验表明,轴肩形貌采用内凹加三螺旋线有助于增加焊接过程的产热、促进塑性金属的流动及提高接头的力学性能。 展开更多
关键词 微型搅拌摩擦焊 超薄板 工具形貌 内凹结构 三螺线结构
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基于解析热源与ALE法模拟比较的搅拌摩擦焊固相温度调节机制分析
15
作者 张彪 刘前成 孙宇萱 《焊接学报》 北大核心 2025年第9期115-122,共8页
针对搅拌摩擦焊独立于工艺条件而维持固相温度区间的固有属性,分别采用解析热源模型和机械热力耦合模型不同生热方式模拟搅拌头-铝焊件界面摩擦产热过程,以剖析焊接热物理量及工艺参数对热循环曲线的影响,旨在揭示摩擦焊行为内蕴的固相... 针对搅拌摩擦焊独立于工艺条件而维持固相温度区间的固有属性,分别采用解析热源模型和机械热力耦合模型不同生热方式模拟搅拌头-铝焊件界面摩擦产热过程,以剖析焊接热物理量及工艺参数对热循环曲线的影响,旨在揭示摩擦焊行为内蕴的固相温度调节机制.为此,根据点焊过程等效热载荷建立高斯面-双椭球体复合移动热源、任意的拉格朗日-欧拉自适应网格(arbitrary lagrange euler,ALE)仿真模型,结合焊装热边界条件进行瞬态温度场仿真,并利用热电偶多点实测的温度分布验证场预测的有效性.结果表明,ALE法比解析法的数值模拟精度提高6.3%;主轴转速、轴肩尺寸的参数极限变化所引起的中心峰值温度波动范围为477~589℃,且峰前温升速率不断递减.主要归因于与温度变化高度负相关的合金流变屈服应力,高温软化行为促使材料抗变形能力和界面摩擦系数减小,从而通过负反馈调节作用限制产热率递升. 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 固相温度 热源 工艺影响 负反馈
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电场辅助焊接过程电热耦合场仿真
16
作者 宋奎晶 王静雨 +3 位作者 张铭雨 王婷婷 季雨凯 钟志宏 《焊接》 2025年第1期22-31,39,共11页
【目的】电场辅助也即脉冲电流辅助焊接(简称SPS焊接),是一种集电阻加热、等离子活化、电致扩散、热压为一体的多物理场高度耦合的连接方法,具有焊接时间短、温度低、变形小、连接质量优异等特点,应用潜力巨大。旨在研究焊接材料导电性... 【目的】电场辅助也即脉冲电流辅助焊接(简称SPS焊接),是一种集电阻加热、等离子活化、电致扩散、热压为一体的多物理场高度耦合的连接方法,具有焊接时间短、温度低、变形小、连接质量优异等特点,应用潜力巨大。旨在研究焊接材料导电性、高温性能、接触界面电阻、模具形状、装样顺序等各方面影响因素对焊接产热、电流分布的影响规律。【方法】文中采用MSC.MARC软件,探索SPS焊接电热耦合场有限元模拟算法,定量、动态分析了SPS焊接系统电场、温度场分布及焊件热循环,阐明了SPS焊接工艺机理,将数值预测结果与5A06铝合金SPS焊接工艺曲线进行了对比,验证了模型的准确性和计算精度。同时,研究了材料导电性、焊接装配对焊接系统电场和温度场的影响。【结果】结果表明,电流优先从易导电通道流过,焊件界面接触电阻越大,流经其电流越小,电场和温度场存在耦合作用,主要产热位置变化引起焊件和模具温度不均匀性变化。当焊接材料导电性差异较大时,电场和温度场相对于焊接界面不再呈上下对称分布。【结论】SPS焊接时,应从电场和温度场两个角度选择焊件装配方式。当系统整体电流密度更大,焊接界面温度更高,且高熔点材料温度比低熔点材料温度更高的状态同时达到时,是优先推荐的焊件装配方式。 展开更多
关键词 电场辅助焊接 电热耦合 温度场 数值模拟 工艺机理
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2219铝合金搅拌摩擦焊贮箱结构薄弱位置仿真预测
17
作者 王程程 李峻臣 +4 位作者 王瀚 赵耀邦 历吴恺 徐爱杰 董志波 《焊接》 2025年第9期39-46,共8页
【目的】旨在计算贮箱结构焊接残余应力,预测薄弱位置。【方法】通过力学性能测试,构建了2219铝合金的材料性能参数库;采用热力耦合的有限元方法建立了搅拌摩擦对接焊有限元模型,并通过焊接试验,对焊接热循环曲线和残余应力进行了校核,... 【目的】旨在计算贮箱结构焊接残余应力,预测薄弱位置。【方法】通过力学性能测试,构建了2219铝合金的材料性能参数库;采用热力耦合的有限元方法建立了搅拌摩擦对接焊有限元模型,并通过焊接试验,对焊接热循环曲线和残余应力进行了校核,获取能够准确反映温度场和应力场分布特点的焊接热源模型参数;进一步使用该模型对贮箱结构焊接残余应力进行仿真计算。【结果】结果表明,焊接热循环曲线计算结果与实测曲线吻合较好,焊接残余应力计算结果与实测结果误差小于15%。贮箱结构焊接过程仿真计算结果表明,贮箱主体部分焊接残余应力最大值为265MPa。【结论】通过试验获得了2219铝合金在不同的板厚下合适的焊接工艺参数;数值模拟计算表明,贮箱结构γ框环焊缝和箱底环焊缝处应力较大,其中周向应力占比较大,薄弱位置为γ框环焊缝和箱底环焊缝处。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 2219铝合金 热力耦合 应力分布 数值模拟
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FSP对Cr12MoV钢显微组织与硬度的影响
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作者 王笃雄 易林鼎 +2 位作者 张哲 魏艺涵 高吉成 《机械工程与自动化》 2025年第4期166-167,共2页
对6 mm厚的Cr12MoV模具钢进行搅拌摩擦加工处理,研究旋转速度对显微组织与硬度的影响。结果显示,旋转速度为400 r/min时的加工表面质量最好,过大的旋转速度会使得加工表面出现过烧现象。Cr12MoV模具钢搅拌摩擦加工区域由母材区、热影响... 对6 mm厚的Cr12MoV模具钢进行搅拌摩擦加工处理,研究旋转速度对显微组织与硬度的影响。结果显示,旋转速度为400 r/min时的加工表面质量最好,过大的旋转速度会使得加工表面出现过烧现象。Cr12MoV模具钢搅拌摩擦加工区域由母材区、热影响区、热机影响区与搅拌区四部分组成。热影响区与母材区无明显区别,热机影响区晶粒被拉长,搅拌区为细小的等轴晶。显微硬度测试表明,经搅拌摩擦加工后,Cr12MoV模具钢的显微硬度大幅度提升,最大值出现在热机影响区附近。 展开更多
关键词 CR12MOV模具钢 搅拌摩擦加工 微观组织 显微硬度
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基于SYSWELD的5A06铝合金搅拌摩擦焊模拟研究
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作者 王立跃 张书权 +2 位作者 胥锴 杨化雨 沈旭 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 2025年第3期59-65,共7页
基于有限元软件SYSWELD,对5A06铝合金搅拌摩擦焊接的温度场和金属塑性流动进行三维动态数字模拟,得出了瞬态温度场分布图和金属塑性流动行为分布特点.瞬态温度场分布表明,高温均出现在轴肩附近,准稳态时最高温度大约为415℃,低于5A06铝... 基于有限元软件SYSWELD,对5A06铝合金搅拌摩擦焊接的温度场和金属塑性流动进行三维动态数字模拟,得出了瞬态温度场分布图和金属塑性流动行为分布特点.瞬态温度场分布表明,高温均出现在轴肩附近,准稳态时最高温度大约为415℃,低于5A06铝合金550℃的熔点温度,可避免传统熔化焊时所产生的一些缺陷;前进侧的最高温度一般高于后退侧的最高温度,主要原因是前进侧吸收了更多的摩擦热及变形热.温度计算结果与测温试验结果吻合较好.金属塑性流动行为分布表明,焊缝各处材料表现出不同的流动特征,其中与三角扇形搅拌针接触的材料在棱角处流动变化较大,其原因是搅拌针上的三角扇形面可导致焊接时焊缝中出现瞬时空腔的缘故.为探究与揭示FSW焊缝区金属塑性流变机理提供重要参考. 展开更多
关键词 SYSWELD 5A06铝合金 搅拌摩擦焊 模拟
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脉冲回火焊接参数在热成形钢电阻焊工艺中的应用探讨
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作者 张国亮 马保林 +2 位作者 王树辉 丁海洋 李二旭 《汽车工艺师》 2025年第10期15-19,共5页
热成形钢具有较高的屈服和抗拉强度,广泛应用于汽车制造领域,但随着强度的提升,含碳量以及合金元素相应增加,对焊接工艺的要求越来越高。探讨了热成形钢电阻点焊连接工艺在实际生产中,焊接参数的选择与熔核直径、焊接接头剪切拉伸试验... 热成形钢具有较高的屈服和抗拉强度,广泛应用于汽车制造领域,但随着强度的提升,含碳量以及合金元素相应增加,对焊接工艺的要求越来越高。探讨了热成形钢电阻点焊连接工艺在实际生产中,焊接参数的选择与熔核直径、焊接接头剪切拉伸试验的相关性。以1.2mm热成形钢CR950/1300HS电阻点焊为例,给出提高热成形焊接接头强度的参数组合。 展开更多
关键词 热成形钢 电阻焊 试验
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