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基于机器学习的CF/PEEK复合材料和7075铝合金电阻植入焊接参数优化
1
作者 吴俊宏 刘维 +2 位作者 余敬升 徐任信 金伟 《焊接学报》 北大核心 2026年第2期37-44,共8页
文中以碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料和7075铝合金为研究对象,进行电阻植入焊接工艺参数研究.首先采用正交试验设计进行了电阻植入焊接,确定了影响焊接接头单搭接拉伸剪切强度的4个主要工艺参数:焊接电流、焊接时间、焊接压力和夹... 文中以碳纤维/聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料和7075铝合金为研究对象,进行电阻植入焊接工艺参数研究.首先采用正交试验设计进行了电阻植入焊接,确定了影响焊接接头单搭接拉伸剪切强度的4个主要工艺参数:焊接电流、焊接时间、焊接压力和夹持距离;然后采用BP神经网络和遗传算法相结合,优化焊接工艺参数组合.结果表明,BP神经网络模型能够描述焊接接头单搭接拉伸剪切强度与焊接工艺参数之间复杂映射关系,预测平均相对误差为3.62%.焊接电流15.05 A、焊接时间155 s、焊接压力0.99 MPa、夹持距离2.34 mm为最优电阻植入焊接工艺参数,最大焊接接头单搭接拉伸剪切强度为19.26 MPa,较优化前提高了31.2%. 展开更多
关键词 电阻植入焊接 热塑性复合材料 铝合金 神经网络 遗传算法
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扩散焊温度对TC4/GH4169接头组织和性能的影响
2
作者 于卓立 龙伟民 +8 位作者 朱世博 常云峰 于兵 邱然锋 于华 江涛 高奇 孙逸翔 李爱国 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第1期195-202,共8页
在焊接温度分别为860、870、880和890℃,焊接压力为10 MPa,保温时间为60 min的条件下,采用真空扩散焊方法对TC4钛合金和GH4169镍基高温合金异种金属进行焊接。使用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对TC4/GH4169扩散焊接接头的微观组织和断口... 在焊接温度分别为860、870、880和890℃,焊接压力为10 MPa,保温时间为60 min的条件下,采用真空扩散焊方法对TC4钛合金和GH4169镍基高温合金异种金属进行焊接。使用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对TC4/GH4169扩散焊接接头的微观组织和断口形貌进行表征,使用万能拉伸试验机对接头进行剪切性能测试。结果表明:TC4/GH4169扩散焊接接头的微观组织根据颜色和形貌,可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ层;Ⅰ层微观组织形貌呈针状结构,由富Cr和富Ni相的(Ni, Cr, Fe)固溶体组成;Ⅱ层和Ⅲ层是两种母材元素扩散反应区域,呈厚度约为1.5μm的条状结构,分别为Ti(Ni, Fe)和Ti_(2)Ni相;Ⅳ层位于TC4边缘,主要由主要由浅灰色柳叶状Ti_(2)Ni相和深灰色连续相α-Ti组成;在890℃/60 min/10.00 MPa焊接工艺时,接头界面微观组织比较致密、无孔洞、无裂纹,接头的剪切强度最高,为155.69 MPa,剪切后接头断口形貌呈现河流状,属于脆性解理断裂。 展开更多
关键词 扩散焊 微观组织 剪切强度
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热输入对电弧增材制造2209双相不锈钢显微组织和拉伸性能的影响
3
作者 任佳怡 池强 +1 位作者 王俊 江涛 《石油管材与仪器》 2026年第1期38-44,共7页
采用埋弧增材制造工艺开展2209双相不锈钢增材试验,研究了1120、1869、2670 J/mm不同热输入参数对2209双相不锈钢微观组织和拉伸性能的影响规律。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等表征手段分析发现,不同热输... 采用埋弧增材制造工艺开展2209双相不锈钢增材试验,研究了1120、1869、2670 J/mm不同热输入参数对2209双相不锈钢微观组织和拉伸性能的影响规律。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等表征手段分析发现,不同热输入条件下的不锈钢组织均由铁素体、奥氏体及少量二次奥氏体组成。随着热输入的升高,铁素体含量减少,奥氏体含量增加。拉伸性能测试表明,随着热输入的增加,埋弧增材制造2209双相不锈钢的抗拉强度和屈服强度降低,断后伸长率和断面收缩率逐渐增大。当热输入为1869 J/mm时,抗拉强度为812 MPa,屈服强度为583 MPa,断后伸长率和断面收缩率为28%和50%,呈现优异的强塑性匹配。 展开更多
关键词 2209双相不锈钢 电弧增材制造 热输入 微观组织 拉伸性能
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GH4099和GH3128异质高温合金TLP扩散焊接头组织与性能演化
4
作者 刘晓芸 郝定 +2 位作者 巴特 熊江涛 李京龙 《铸造技术》 2026年第1期39-49,共11页
针对航空、航天等领域对异质镍基高温合金高可靠性连接的迫切需求,开展了异质镍基高温合金GH4099和GH3128的瞬时液相扩散焊(transient liquid phase diffusion welding,TLP)研究,系统研究了焊接温度对接头显微组织与力学性能的影响规律... 针对航空、航天等领域对异质镍基高温合金高可靠性连接的迫切需求,开展了异质镍基高温合金GH4099和GH3128的瞬时液相扩散焊(transient liquid phase diffusion welding,TLP)研究,系统研究了焊接温度对接头显微组织与力学性能的影响规律,为异质材料的焊接提供理论指导。采用BNi-2为中间层,通过EBSD、EPMA、SEM等手段对接头微观结构进行表征,并结合拉伸性能测试分析其力学行为。结果表明,随焊接温度升高,等温凝固区(ISZ)晶粒逐渐长大,扩散影响区(DAZ)晶界硼化物由连续状向断续状转变;焊接温度1120℃时接头力学性能最优,抗拉强度达到953 MPa,为GH3128母材的117.1%。 展开更多
关键词 高温合金 BNI-2 TLP 界面组织演变 力学性能
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40Cr调质钢惯性摩擦焊工艺及接头组织性能研究
5
作者 闫传贺 杨德 +2 位作者 王小鹏 杨潇 梁志敏 《电焊机》 2026年第2期96-102,共7页
传统熔化焊焊接40Cr调质钢后,热影响区软化、脆化等问题导致其力学性能下降。为了避免这些问题,采用惯性摩擦焊对40Cr调质钢进行固相焊接。采用金相实验、显微硬度实验及拉伸实验的方法研究初始转速(1 200~1 800 r/min)和焊接压力(25~75... 传统熔化焊焊接40Cr调质钢后,热影响区软化、脆化等问题导致其力学性能下降。为了避免这些问题,采用惯性摩擦焊对40Cr调质钢进行固相焊接。采用金相实验、显微硬度实验及拉伸实验的方法研究初始转速(1 200~1 800 r/min)和焊接压力(25~75 MPa)对焊接接头力学性能和微观组织影响规律。结果表明,初始转速与焊接压力通过调控界面热输入与塑性流变行为,显著影响接头焊合质量与组织。当初始转速为1 800 r/min、焊接压力为75 MPa时,焊合界面连续,焊合区域组织细小均匀,热影响区没有明显的晶粒长大,焊合区硬度最大值达到655 HV,从焊缝中央向两侧硬度逐渐降低至母材硬度260 HV,无热影响区软化现象。经过调质处理的试样拉伸性能接近于随炉试样,抗拉强度达到704 MPa,超声波探伤结果显示接头达到A级标准。本研究证实惯性摩擦焊可有效解决40Cr调质钢焊接的热影响区软化问题。 展开更多
关键词 惯性摩擦焊 40Cr调质钢 热影响区软化 力学性能
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Ti6Al4V/NiTi异种合金连接技术研究进展
6
作者 胡凯明 盛瑞 林开杰 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期19-45,共27页
Ti6Al4V钛合金与NiTi形状记忆合金的异种材料连接在航空航天自适应结构及生物医疗器械等领域具有重要应用前景,可同时满足高比强度、耐腐蚀性与形状记忆/超弹功能需求。然而,两种材料在热物性、相变行为及化学反应特性上的显著差异,易... Ti6Al4V钛合金与NiTi形状记忆合金的异种材料连接在航空航天自适应结构及生物医疗器械等领域具有重要应用前景,可同时满足高比强度、耐腐蚀性与形状记忆/超弹功能需求。然而,两种材料在热物性、相变行为及化学反应特性上的显著差异,易在连接过程中引发界面缺陷、脆性Ti‑Ni金属间化合物生成及功能性能退化,制约工程应用。本文以Ti6Al4V/NiTi体系为对象,系统综述了传统焊接与增材制造技术在界面组织演化、缺陷控制及性能调控方面的研究进展,分析了界面反应特征及其对力学性能和形状记忆行为的影响,并总结关键共性问题与针对性解决思路,展望其在航空航天与生物医疗领域的未来发展方向。 展开更多
关键词 异质金属 异种连接 焊接 激光增材制造 电弧增材制造
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DD15/SC-4双合金热等静压扩散连接接头微观组织
7
作者 刘浩铭 丁方政 +4 位作者 蒋康河 刘健 刘世忠 彭子超 王旭青 《材料工程》 北大核心 2026年第2期222-233,共12页
采用热等静压扩散连接工艺制备DD15/SC-4双合金扩散连接接头,系统研究热等静压温度和镀镍层对扩散连接接头微观组织和元素扩散的影响。结果表明:热等静压扩散连接工艺可以实现DD15与SC-4的可靠连接;连接界面两侧形成成分扩散区和组织影... 采用热等静压扩散连接工艺制备DD15/SC-4双合金扩散连接接头,系统研究热等静压温度和镀镍层对扩散连接接头微观组织和元素扩散的影响。结果表明:热等静压扩散连接工艺可以实现DD15与SC-4的可靠连接;连接界面两侧形成成分扩散区和组织影响区,连接界面附近有大块γ'相、碳化物和氧化物析出,DD15合金表面约10~20μm范围发生再结晶,区域内出现碳化物和大尺寸γ'相,距界面20~140μm范围内γ'相发生粗化;SC-4合金距界面30μm范围内发生碳化物回溶,界面附近出现大块γ'相。热等静压温度提高后,组织影响区内DD15组织无明显变化,SC-4中大块γ'相消失,连接界面碳化物与氧化物尺寸增大。镀镍层的作用研究表明,连接界面附近出现不同形状的γ'相(长条状γ'相、大块γ'相(>2μm)、细小γ'相(200~500 nm)),碳化物与氧化物消失,SC-4组织影响区大块γ'相消失。 展开更多
关键词 DD15 SC-4 热等静压扩散连接 微观组织 双合金扩散接头
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无磁钢钻杆摩擦焊及焊后热处理组织与力学性能
8
作者 朱璋琳 曹晨 史姗 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期173-178,共6页
为了延长定向钻进高氮奥氏体不锈钢无磁钢钻杆的使用寿命、降低生产使用成本,采用连续驱动摩擦焊技术,将接头与管体进行焊接,并对焊接接头进行热处理,以研究热处理对无磁钢钻杆焊接接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,摩擦焊接头... 为了延长定向钻进高氮奥氏体不锈钢无磁钢钻杆的使用寿命、降低生产使用成本,采用连续驱动摩擦焊技术,将接头与管体进行焊接,并对焊接接头进行热处理,以研究热处理对无磁钢钻杆焊接接头微观组织与力学性能的影响。结果表明,摩擦焊接头的焊缝区组织较为细小,但焊缝两侧的组织被拉长,且焊缝区有少量Cr的碳氮化物沿晶界析出。经过焊后热处理,焊接接头的组织恢复均匀,析出相重新溶解于基体,奥氏体晶粒进一步长大。与摩擦焊接头相比,焊后热处理虽使焊缝区晶粒长大,导致焊缝的硬度、屈服强度和抗拉强度有所降低,但减小了焊缝与热影响区之间的硬度梯度,显著提高了焊接接头的伸长率和冲击性能。当前焊后热处理在改善接头韧性与硬度分布的同时,也因强度损失导致屈服强度不符合API 7-1-2023标准。后续需优化热处理工艺,以实现强度与韧性的最佳平衡。 展开更多
关键词 高氮奥氏体不锈钢 连续驱动摩擦焊 焊后热处理 微观组织 力学性能
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7E33铝合金棒材旋转摩擦焊接温度场与应变场研究
9
作者 张予源 王文 +5 位作者 张旭 韩鹏 霍可越 侯嘉伟 高原 王快社 《塑性工程学报》 北大核心 2026年第1期28-34,共7页
基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了7E33铝合金棒材旋转摩擦焊接的三维有限元模型,结合逆问题求解法拟合了摩擦因数与温度的关系,研究了转速对焊接接头塑性环温度场与应变场的影响规律。结果表明,建立的模型预测精度较高,温度场误差为2.8%... 基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了7E33铝合金棒材旋转摩擦焊接的三维有限元模型,结合逆问题求解法拟合了摩擦因数与温度的关系,研究了转速对焊接接头塑性环温度场与应变场的影响规律。结果表明,建立的模型预测精度较高,温度场误差为2.8%,飞边宽度和厚度误差分别为7.1%和7.3%。转速由1100 r·min^(-1)增加到1500 r·min^(-1)时,焊接峰值温度由580.1℃升高到601.2℃,塑性环形核位置和塑性环宽度分别由0.69R和0.25R增加到0.75R和0.31R(R为棒材半径),飞边产生时间由5 s提前到3 s,峰值等效塑性应变由82.6增大到85.1。增大转速可提高焊接效率,但会使摩擦面中心部分区域材料流动性变差。 展开更多
关键词 温度场 应变场 旋转摩擦焊接 7E33铝合金 塑性环
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基于惯性摩擦焊技术的管路钢铝接头设计制造研究
10
作者 霍毅 王鸣鹤 +2 位作者 卫强 吴楠 霍福帅 《宇航材料工艺》 北大核心 2026年第1期113-118,共6页
运用惯性摩擦焊技术达成了6A02铝合金与0Cr18Ni9不锈钢薄壁回转体的连接。深入探究了工艺参数对加工质量的影响,并针对焊接过程中的温度与应力开展了仿真分析。结果表明,当采用主轴转速为1 200 r/min、转动惯量为35 kg·m^(2)、顶... 运用惯性摩擦焊技术达成了6A02铝合金与0Cr18Ni9不锈钢薄壁回转体的连接。深入探究了工艺参数对加工质量的影响,并针对焊接过程中的温度与应力开展了仿真分析。结果表明,当采用主轴转速为1 200 r/min、转动惯量为35 kg·m^(2)、顶锻压力为6.5 MPa等焊接工艺参数时,能够实现异种金属的有效连接。相较于镀镍层与镀银层状态,钢环无镀层状态下的接头内压承载能力更强,爆破压力可达13.8 MPa。仿真结果表明,钢铝分界面的最高温度出现在界面中心区域,铝合金一侧的高温区域比不锈钢一侧更为宽泛,总体而言,铝合金一侧的应力值大于不锈钢侧。在100 K、0.4 MPa内压的振动试验条件下,摩擦焊接头的应力约为33 MPa,远低于材料的破坏强度。接头处的氦质谱检漏结果小于1×10^(-8)Pa·m^(3)/s,气密性良好,能够满足产品的功能与性能使用要求。 展开更多
关键词 管路 惯性摩擦焊 钢铝接头 设计制造
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AZ31B镁/6061铝异种合金搅拌摩擦焊工艺研究
11
作者 满武士 周博芳 +1 位作者 张红霞 王昊 《热加工工艺》 北大核心 2026年第3期162-168,共7页
在不同焊接工艺下对AZ31B镁/6061铝合金进行搅拌摩擦焊实验研究。采用光学显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)等对接头进行微观组织观察,采用拉伸试验和维氏硬度测试对接头力学性能进行表征。结果表明:焊核区生成了含有Mg_(17)Al_(12)和Mg... 在不同焊接工艺下对AZ31B镁/6061铝合金进行搅拌摩擦焊实验研究。采用光学显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)等对接头进行微观组织观察,采用拉伸试验和维氏硬度测试对接头力学性能进行表征。结果表明:焊核区生成了含有Mg_(17)Al_(12)和Mg_(2)Al_(3)的条带状组织;随着搅拌头转速的提高,焊核区晶粒细化,硬度平均值逐渐升高;随着焊接速度的提升,焊核区未被打碎的镁合金块逐渐增多,焊核区显微硬度平均值逐渐降低。随着搅拌头转速的提高或焊接速度的提升,接头抗拉强度均先升高再降低。当搅拌头转速为1000 r/min、焊接速度为30 mm/min时,接头抗拉强度最高,为168 MPa。 展开更多
关键词 镁/铝异种合金 搅拌摩擦焊 金属间化合物
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旋转速度对6082铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响
12
作者 刘泽宇 龙腾飞 +4 位作者 戴浩 李智勇 彭倩群 黄清 毛育青 《焊管》 2026年第1期36-43,共8页
为优化6082-T6铝合金搅拌摩擦焊工艺参数,明确旋转速度对焊接接头质量的影响规律,以4 mm厚6082-T6铝合金为研究对象,在固定其他焊接参数的前提下,通过金相分析、显微硬度测试及拉伸试验等方法,探究了600 r/min、750 r/min、950 r/min三... 为优化6082-T6铝合金搅拌摩擦焊工艺参数,明确旋转速度对焊接接头质量的影响规律,以4 mm厚6082-T6铝合金为研究对象,在固定其他焊接参数的前提下,通过金相分析、显微硬度测试及拉伸试验等方法,探究了600 r/min、750 r/min、950 r/min三种旋转速度对接头显微组织及力学性能的影响。结果表明:随旋转速度提升,焊核区范围扩大,“S”形曲线与洋葱环形貌逐渐消失,动态再结晶充分,等轴晶尺寸细化;Mg_(2)Si强化相颗粒尺寸减小、数量增多且分布更弥散均匀,热影响区则出现晶粒粗化与强化相粗化现象。所有接头显微硬度呈“W”形分布,热影响区硬度最低;旋转速度升高使焊核区硬度、接头抗拉强度及延伸率均呈上升趋势,当旋转速度为950 r/min时,接头力学性能最优,抗拉强度达211.5 MPa,延伸率为4.51%,断裂位置转移至热力影响区。研究可为6082铝合金搅拌摩擦焊工艺优化提供技术参考。 展开更多
关键词 6082铝合金 搅拌摩擦焊 旋转速度 微观组织 力学性能
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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：4
13
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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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
14
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
15
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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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：3
16
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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镍基高温合金惯性摩擦焊接研究进展
17
作者 马晓鹏 徐雅欣 李文亚 《材料工程》 北大核心 2026年第1期74-89,共16页
镍基高温合金在航空发动机高温涡轮部件上有着重要应用。而惯性摩擦焊因其固相连接属性与高的焊缝质量,在镍基高温合金盘轴连接方面应用广泛。随着新材料与新结构的出现,对惯性摩擦焊提出了更大的挑战。本文主要综述了镍基高温合金惯性... 镍基高温合金在航空发动机高温涡轮部件上有着重要应用。而惯性摩擦焊因其固相连接属性与高的焊缝质量,在镍基高温合金盘轴连接方面应用广泛。随着新材料与新结构的出现,对惯性摩擦焊提出了更大的挑战。本文主要综述了镍基高温合金惯性摩擦焊接头焊缝成形机制、微观组织演变特征、力学性能及工艺过程数值仿真等方面的研究现状,同时,还对镍基高温合金连续驱动摩擦焊接头成形机理进行了对比总结,最后,提出了今后在相关研究中应考虑如何顺利挤出飞边、热处理工艺选择以及热处理后接头耐蚀性变差等关键问题。 展开更多
关键词 镍基高温合金 惯性摩擦焊 连续驱动摩擦焊 飞边形貌 微观组织 力学性能
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搅拌摩擦沉积增材7075-T6铝合金组织及性能
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作者 王雨晴 杨新岐 +2 位作者 许乃强 许书铭 纪皓程 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期153-163,共11页
本研究基于压力控制的固相摩擦挤压增材设备,进行了AA7075-T6搅拌摩擦沉积增材(additive friction stir deposition,AFSD)工艺试验,探讨移动速度对沉积层微观组织及力学性能的影响。研究表明:在主轴转速300 r/min与横向移动速度分别为10... 本研究基于压力控制的固相摩擦挤压增材设备,进行了AA7075-T6搅拌摩擦沉积增材(additive friction stir deposition,AFSD)工艺试验,探讨移动速度对沉积层微观组织及力学性能的影响。研究表明:在主轴转速300 r/min与横向移动速度分别为100和150 mm/min的工艺参数下成功获得成形良好及无缺陷的AA7075-T6沉积试样。沉积区为完全致密细小等轴晶组织,其平均晶粒尺寸与原始母材36.33±1.99μm的晶粒组织相比显著细化。由于强烈的热-力耦合摩擦挤压作用使得沉积区再结晶比例超过80%,沉积区硬度及拉伸性能具有不均匀分布特征。随着移动速度从100 mm/min增加到150 mm/min,沉积区顶部硬度从120 HV提高到141 HV,分别达到母材硬度的69.8%和82.1%;对应沿TD方向抗拉强度从416.5 MPa提高到477.5 MPa,平均伸长率从6.25%上升到9.25%;但沉积区底部抗拉强度从397.0 MPa增加到414.0 MPa,平均伸长率从11.5%上升到12.25%。沉积区最高抗拉强度和伸长率分别可达到母材的78.2%和80.6%,沉积试样断裂模式均具有韧断特征。这说明提高移动速度有利于AFSD沉积区强度及塑性的改善。 展开更多
关键词 搅拌摩擦沉积增材 7075-T6铝合金 显微组织 力学性能
原文传递
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 被引量：1
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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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