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(Ag_(72)Cu_(28))_(x)Ni_(y)/Ti体系润湿铺展行为的分子动力学模拟
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作者 郝瑞杰 翁雷 +3 位作者 王昊 雷敏 李学文 李玉龙 《焊接学报》 北大核心 2026年第1期42-48,共7页
为了从原子尺度阐明AgCuNi/Ti体系的润湿铺展机制、动力学特性及其影响因素,文中通过分子动力学模拟系统地探讨了不同温度和Ni元素含量条件下该体系的润湿行为.重点分析了界面元素扩散及相结构变化对润湿过程的影响.结果表明,在(Ag_(72)... 为了从原子尺度阐明AgCuNi/Ti体系的润湿铺展机制、动力学特性及其影响因素,文中通过分子动力学模拟系统地探讨了不同温度和Ni元素含量条件下该体系的润湿行为.重点分析了界面元素扩散及相结构变化对润湿过程的影响.结果表明,在(Ag_(72)Cu_(28))_(x)Ni_(y)/Ti体系中,液滴中的Cu原子与基板中的Ti原子发生显著的溶解,形成体心立方(body-centred cubic,BCC)结构的Cu-Ti化合物和面心立方(face-centred cubic, FCC)结构的Ag固溶体.随着液滴中Ni元素含量的增加,Cu-Ti反应变得更加显著,导致更多的BCC结构Cu-Ti化合物形成,并促进了FCC结构Ag固溶体的生成. Ni含量的提升不仅加剧了Cu-Ti间的化学反应,还影响了整个润湿过程的动力学特性.此外,温度对润湿行为也有重要影响,较高温度下Cu-Ti反应速率加快,较高的温度有助于实现更好的润湿效果. 展开更多
关键词 润湿性 分子动力学 AgCuNi 界面反应
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焊接电流对核废料储罐等离子弧焊接残余应力及变形的影响 被引量:1
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作者 黄思语 李天宁 +2 位作者 洪小龙 黄本生 郑建能 《焊接》 2025年第3期36-44,共9页
【目的】焊接是核废料储罐生产制造过程中必备的一道工序,但该过程中产生的残余应力和变形对储罐本身的强度及安全可靠性影响极大。因此,必须对核废料储罐在等离子弧焊接过程中残余应力和变形的变化规律进行探讨。【方法】采用试验与仿... 【目的】焊接是核废料储罐生产制造过程中必备的一道工序,但该过程中产生的残余应力和变形对储罐本身的强度及安全可靠性影响极大。因此,必须对核废料储罐在等离子弧焊接过程中残余应力和变形的变化规律进行探讨。【方法】采用试验与仿真相结合的方法,讨论了焊接电流对316L核废料储罐筒体等离子弧焊接残余应力和变形的影响。【结果】结果表明,随着焊接电流的增大,焊缝两侧的等效应力分布梯度变小,200~400MPa的应力区面积显著增加;横向残余应力的应力峰值和应力分布随焊接电流的增加而显著增大,而纵向残余应力受焊接电流的影响较小,并且内表面横向、纵向拉伸应力峰值都高于外表面的应力峰值;在不同焊接电流条件下,整体最大变形量和Z方向最大变形量都集中在筒体两侧,纵向变形趋势均呈现朝着筒体中部收缩的规律。【结论】通过将温度历程、残余应力、焊接变形与实测结果进行比较,证明了模拟结果与实测结果吻合良好。 展开更多
关键词 316L 核废料储罐 数值模拟 焊接电流 残余应力 变形
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Inconel 825/310S不锈钢Arc Tig和等离子弧焊接接头性能对比研究
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作者 宋红兵 张万鹏 +4 位作者 谢航 张文韬 姚张富博 李振岗 张建勋 《焊管》 2025年第9期27-34,共8页
针对镍基合金与不锈钢的焊接应用问题,分别采用Arc Tig技术和等离子弧焊接对6 mm厚的Inconel 825/310S不锈钢试板进行焊接,并对两种焊接接头的微观组织与力学性能进行分析研究。结果表明,两种焊接方法的焊缝成形良好,无缺陷,焊缝区组织... 针对镍基合金与不锈钢的焊接应用问题,分别采用Arc Tig技术和等离子弧焊接对6 mm厚的Inconel 825/310S不锈钢试板进行焊接,并对两种焊接接头的微观组织与力学性能进行分析研究。结果表明,两种焊接方法的焊缝成形良好,无缺陷,焊缝区组织均为树枝晶状Fe-Ni-Cr基固溶体以及少量Ti(C,N)析出相,两者的热影响区宽度相当,两者HAZ的晶粒相比母材都有所长大,且晶粒度大小相当。Arc Tig焊接接头抗拉强度达到568 MPa,与等离子弧焊接接头的强度相当,且二者的拉伸试样都断在焊缝处,均为韧性断裂,焊接接头都具有良好的塑性与弯曲性能。Arc Tig焊缝区硬度为145HV_(0.2)~170HV_(0.2),与等离子弧焊缝硬度相当,热影响区较母材硬度降低。综合组织性能分析,Arc Tig可以实现6 mm厚的Inconel 825/310S不锈钢的焊接,可用于实际生产。 展开更多
关键词 Arc Tig 镍基合金 不锈钢 微观组织 力学性能
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基于受控恒定穿孔策略的大熔深等离子弧焊接新工艺
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作者 于长海 周方正 +3 位作者 朱克明 贾传宝 周卫鲁 李佳鹏 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2025年第2期98-106,共9页
作为一种高能量密度的电弧焊接方法,穿孔等离子弧焊接能够在不开坡口条件下对中厚度金属材料实现一次焊透,在焊接加工领域中具有重要的应用价值和推广潜力。然而,由于液态熔池沿板厚方向呈不均匀分布,小孔和熔池的受力条件较为复杂。随... 作为一种高能量密度的电弧焊接方法,穿孔等离子弧焊接能够在不开坡口条件下对中厚度金属材料实现一次焊透,在焊接加工领域中具有重要的应用价值和推广潜力。然而,由于液态熔池沿板厚方向呈不均匀分布,小孔和熔池的受力条件较为复杂。随着板厚的增大,小孔难以维持稳定状态,焊接难度成倍增长。本研究针对大熔深穿孔等离子弧焊接时存在的熔池液态金属震荡剧烈且易塌陷等一系列关键问题,提出一种新颖的受控恒定穿孔等离子弧焊接工艺,克服了传统受控脉冲波形对大厚度工件焊接的不适用问题。提出自适应尾焰电压阈值,并与实时尾焰电压值比较,用以判断小孔的大小状态。采用焊接电流为控制量,调整速度快,调整幅度小,减弱电弧密度变化对液态金属造成的冲击影响。在该控制策略下,小孔始终处于开启状态且尺寸基本恒定,进而提高焊接过程的稳定性。受控恒定穿孔等离子弧焊接工艺的提出,避免熔池异常状态带来的焊接缺陷问题,实现了大熔深条件下的稳定穿孔焊接,一定程度上扩展了穿孔等离子弧焊接方法在相关行业的应用范围。 展开更多
关键词 等离子弧焊接 受控恒定穿孔 自适应控制 尾焰电压 大熔深
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拨叉轴等离子焊接数值模拟与实验研究
5
作者 杨建光 纪宏超 +3 位作者 裴未迟 何雷 黄晓敏 王珊珊 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第1期156-170,共15页
拨叉轴是手动变速箱、自动化手动变速箱和双离合变速箱中连接拨叉,调整齿轮啮合的重要零件。为研究拨叉轴等离子焊接过程中焊接变形、残余应力与焊接工艺参数的关系,基于ABAQUS仿真软件,采用温度-位移耦合的有限元计算方法并选取双椭球... 拨叉轴是手动变速箱、自动化手动变速箱和双离合变速箱中连接拨叉,调整齿轮啮合的重要零件。为研究拨叉轴等离子焊接过程中焊接变形、残余应力与焊接工艺参数的关系,基于ABAQUS仿真软件,采用温度-位移耦合的有限元计算方法并选取双椭球热源模型,对焊板与叉轴焊接的应力场、变形及温度场进行了数值模拟,完成了拨叉轴焊接工艺方案的优化,通过仿真和实验验证了优化模型的可靠性。结果表明:焊接变形随着焊接速度的增大有所减小,焊接速度在2.5~3.0 mm/s区间时焊接变形量较小;变形随着焊接电流的增大而增大。焊接残余应力同焊接电流、焊接速度没有表现出明显的变化规律,但峰值均分布在560 MPa左右,小于叉轴650 MPa的抗拉强度,存在局部的应力集中现象。整体看,残余应力主要分布在焊缝两端,变形主要发生在焊板,经过优化的模型两道焊缝热源温度峰值更加均衡,局部焊接残余应力与变形略有下降。因此,模拟与实验结果可以为生产过程焊接质量的控制提供理论指导。 展开更多
关键词 拨叉轴 等离子弧焊 数值模拟 工艺优化 实验研究
原文传递
等离子弧焊接穿孔行为的声信号传感 被引量:20
6
作者 王耀文 陈强 +2 位作者 孙振国 孙久文 王海燕 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期53-56,共4页
使用高精度传声器采集穿孔型等离子弧焊接过程中的声音信号 ,围绕焊接过程中出现的“小孔效应” ,开展了等离子弧焊接熔透的声音信号传感方法的研究。结果表明 ,焊接过程中的声音信号在熔池的过渡阶段产生了剧烈的低频振动 ,与熔池的振... 使用高精度传声器采集穿孔型等离子弧焊接过程中的声音信号 ,围绕焊接过程中出现的“小孔效应” ,开展了等离子弧焊接熔透的声音信号传感方法的研究。结果表明 ,焊接过程中的声音信号在熔池的过渡阶段产生了剧烈的低频振动 ,与熔池的振动有关 ,说明声音信号的低频段分量中包含有熔池穿孔状态的信息。频域分析表明 ,声音信号的低频段分量 (0~ 10 0Hz) ,在熔池处于不同阶段时有明显的变化 ,熔池处于过渡阶段时其值大 ,穿孔后小 ,未穿孔时居中。据此 ,设计出了声音信号的A算法 ,用于识别焊接过程中熔池的穿孔状态 ,该算法可靠性较高 。 展开更多
关键词 等离子弧焊 声音信号 传感 小孔效应
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厚板多层多道焊温度场的有限元分析 被引量:28
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作者 胥国祥 杜宝帅 +1 位作者 董再胜 朱静 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期87-90,117,共4页
考虑坡口形式对焊接热输入分布的影响及焊缝横断面形状特征,建立了超细晶Q460高强钢厚板多层多道GMAW焊有限元分析模型.利用ANSYS软件对超细晶钢多层多道焊焊缝及热影响区形状尺寸进行了模拟计算,计算结果与试验结果吻合较好.对超细晶... 考虑坡口形式对焊接热输入分布的影响及焊缝横断面形状特征,建立了超细晶Q460高强钢厚板多层多道GMAW焊有限元分析模型.利用ANSYS软件对超细晶钢多层多道焊焊缝及热影响区形状尺寸进行了模拟计算,计算结果与试验结果吻合较好.对超细晶钢多层多道焊温度场及热循环曲线进行了计算和定量分析.结果表明,后续焊缝对整个厚度方向上热影区热循环的峰值温度、高温停留时间及冷却时间有重要影响,应严格控制后续焊缝热输入或层间温度. 展开更多
关键词 厚板 多层多道焊 温度场 数值模拟
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全位置MAG焊缝成形控制技术及研究进展 被引量:14
8
作者 岳建锋 李亮玉 +2 位作者 姜旭东 牛雪娟 刘文吉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1256-1259,共4页
全位置焊在石油化工、管道等行业中的应用日益广泛,提高其焊接效率具有重要的现实意义。针对目前全位置焊存在的问题以及所采取的应对措施,对全位置高效化焊接控制策略——熔池快速凝固控制策略和熔池稳定成形控制策略进行了归纳总结,... 全位置焊在石油化工、管道等行业中的应用日益广泛,提高其焊接效率具有重要的现实意义。针对目前全位置焊存在的问题以及所采取的应对措施,对全位置高效化焊接控制策略——熔池快速凝固控制策略和熔池稳定成形控制策略进行了归纳总结,分别回顾了其研究应用发展史,并对各自的优缺点进行了分析。对磁控技术在全位置焊中的应用进行了阐述,提出在全位置焊中利用外加高频交变磁场产生电涡流力,可用于抵消熔池重力作用,抑制金属流淌,对于实现全位置高效化焊接具有积极意义。 展开更多
关键词 MAG焊 全位置焊 电涡流 高效化
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变极性等离子弧焊研究进展 被引量:31
9
作者 陈克选 李鹤岐 李春旭 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期124-128,共5页
变极性等离子弧焊的优点在于能够灵活调节特征工艺参数如电流频率、正负半波电流幅值及导通时间比 ,以满足铝合金焊接时的阴极清理和形成穿孔焊。介绍了国内外在实现变极性电流波形、电弧稳定性、阴极清理机理、小孔信号检测等方面的研... 变极性等离子弧焊的优点在于能够灵活调节特征工艺参数如电流频率、正负半波电流幅值及导通时间比 ,以满足铝合金焊接时的阴极清理和形成穿孔焊。介绍了国内外在实现变极性电流波形、电弧稳定性、阴极清理机理、小孔信号检测等方面的研究现状。指出保证前后级同步是双逆变电路形式的技术关键 ,双通道形式可克服主、维弧干涉并降低钨电极烧损。溅射、电介质击穿及瞬时熔化和蒸发是目前解释阴极清理机理的主要理论 ,重要的是工艺参数对清理的影响规律。近年来又出现了几种新的小孔检测方法 ,而正面检测及多传感信息融合仍是其主要发展方向。 展开更多
关键词 变极性等离子弧焊 电弧稳定性 阴极清理 小孔检测 研究进展
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等离子喷涂枪冷却水流场数值模拟 被引量:8
10
作者 王伟明 张少睿 +2 位作者 张义顺 李大永 彭颖红 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1468-1471,共4页
基于计算流体力学技术,建立等离子喷涂枪冷却水流场分析模型,采用求解压力耦合方程的半隐算法(SIMPLE)对其进行数值模拟.结果表明,流场内存在着局部回流和紊流,在冷却水道前端的拐弯处易形成死水区.为此,对枪体冷却水道结构进行了改进,... 基于计算流体力学技术,建立等离子喷涂枪冷却水流场分析模型,采用求解压力耦合方程的半隐算法(SIMPLE)对其进行数值模拟.结果表明,流场内存在着局部回流和紊流,在冷却水道前端的拐弯处易形成死水区.为此,对枪体冷却水道结构进行了改进,改进后的结构可以有效地防止死水区的产生,提高了等离子喷涂枪的使用寿命. 展开更多
关键词 等离子喷涂 等离子体枪 冷却水流场 数值模拟 结构设计
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Ti对SiCp/Al等离子弧焊焊缝组织的影响 被引量:10
11
作者 雷玉成 朱飞 +1 位作者 袁为进 程晓农 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期565-567,共3页
对铝基复合材料进行等离子弧焊接,高温下基体A l与增强相S iC之间发生有害界面反应,生成脆性相A l4C3,严重降低焊接接头的力学性能.采用钛合金作为填充材料,对S iCp/6061A l进行原位合金化焊接,并将离子气由单一的Ar气变为以一定比例混... 对铝基复合材料进行等离子弧焊接,高温下基体A l与增强相S iC之间发生有害界面反应,生成脆性相A l4C3,严重降低焊接接头的力学性能.采用钛合金作为填充材料,对S iCp/6061A l进行原位合金化焊接,并将离子气由单一的Ar气变为以一定比例混合的N2+Ar的混合气体,着重研究了合金化填充材料Ti对焊缝显微组织的影响.研究结果表明:合金化填充材料Ti的添加改善了基体与增强相间的润湿性,在一定程度上抑制了基体A l与增强相S iC之间界面反应的发生,抑制了脆性相A l4C3的生成,并获得以TiN、A lN为二次增强相均匀分布的焊缝显微组织,保证了焊接接头的力学性能. 展开更多
关键词 铝基复合材料(SiCp/6061Al MMCs) 等离子弧焊接 合金化填充材料Ti TiN ALN
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磁场作用下镍基等离子弧堆焊层的组织及耐磨性能 被引量:9
12
作者 刘政军 李乐成 +2 位作者 宗琳 苏允海 苏明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期53-56,115-116,共4页
采用等离子弧堆焊设备将镍基合金粉末堆焊到低碳钢表面的过程中施加直流横向磁场,此后对堆焊层进行硬度、磨损和金相试验以及EDS,XRD分析,并系统地研究直流横向磁场对镍基粉末等离子弧堆焊层组织及耐磨性能、硬质相形态及数量的影响规律... 采用等离子弧堆焊设备将镍基合金粉末堆焊到低碳钢表面的过程中施加直流横向磁场,此后对堆焊层进行硬度、磨损和金相试验以及EDS,XRD分析,并系统地研究直流横向磁场对镍基粉末等离子弧堆焊层组织及耐磨性能、硬质相形态及数量的影响规律,对直流横向磁场的作用机理进行了初步的分析和讨论.结果表明,堆焊电流和磁场电流相匹配,即堆焊电流为140 A和磁场电流为2 A时,堆焊层才能获得最佳的性能,此时堆焊层的硬度为66.3 HRC,磨损量为0.0767 g,并且堆焊层组织中硬质相数量最多且分布均匀,从而增强了堆焊层金属的综合力学性能. 展开更多
关键词 直流横向磁场 镍基合金 等离子弧堆焊 硬度 耐磨性
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因瓦合金4J36等离子焊接工艺及接头性能 被引量:11
13
作者 王希靖 柴廷玺 +2 位作者 赵青山 王江 王奇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期19-23,114,共6页
试验采用等离子弧焊设备对4J36因瓦合金板材进行焊接工艺试验,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计等手段分析接头的微观组织和力学性能.结果表明,合理的等离子工艺参数下焊接接头成形良... 试验采用等离子弧焊设备对4J36因瓦合金板材进行焊接工艺试验,借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计等手段分析接头的微观组织和力学性能.结果表明,合理的等离子工艺参数下焊接接头成形良好,抗拉强度可达到母材的93.6%;接头基体为γ相,同时存在γ'(Ni3(Al,Ti))强化相;母材为细小的等轴晶,焊缝处呈树枝状结晶且晶粒粗大,热影响区靠近熔池部分的晶粒过热长大,靠近母材部分为均匀细小的等轴晶;焊接接头拉伸断口表现为韧性断裂,硬度最低值出现在热影响区. 展开更多
关键词 因瓦合金4J36 等离子焊接 力学性能 微观组织
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大厚度铝合金变极性等离子弧穿孔立焊技术 被引量:21
14
作者 韩永全 陈树君 +1 位作者 殷树言 吕耀辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期144-148,共5页
研制以16位单片机为控制核心的双逆变型铝合金变极性等离子弧穿孔立焊专用设备,测试并分析变极性等离子电弧力学特性,对变极性等离子弧稳定性、电弧力和电弧能量的传递特征进行了深入的探讨。研究发现铝合金变极性等离子穿孔焊接中正极... 研制以16位单片机为控制核心的双逆变型铝合金变极性等离子弧穿孔立焊专用设备,测试并分析变极性等离子电弧力学特性,对变极性等离子弧稳定性、电弧力和电弧能量的传递特征进行了深入的探讨。研究发现铝合金变极性等离子穿孔焊接中正极性电弧对力更具影响,而反极性电弧对热更具影响,实时保持穿孔熔池上热和力的平衡是厚板变极性等离子弧稳定穿孔焊接关键所在。用自行研制的设备成功实现了15 mm LD10铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺,研究结果对于将变极性等离子弧焊接工艺应用到我国航空航天等领域具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 变极性等离子弧 电弧力 铝合金
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铝合金变极性等离子弧穿孔焊过程控制 被引量:15
15
作者 韩永全 杜茂华 +2 位作者 陈树君 吴永军 石岩 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期93-96,共4页
分析了铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺特点,提出了通过对焊接参数的精确控制,实现变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺的方法,并将焊接电流、离子气流量和焊接速度确定为变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊过程的被调节参数.保... 分析了铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺特点,提出了通过对焊接参数的精确控制,实现变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺的方法,并将焊接电流、离子气流量和焊接速度确定为变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊过程的被调节参数.保持穿孔熔池上"热"和"力"的动态平衡是调节焊接参数的根本依据,是实现变断面试件自动焊接的关键所在.采用单片机为核心的控制器对焊接参数进行实时调节,动态保持穿孔熔池上热和力平衡,实现了变断面铝合金变极性等离子弧穿孔立焊工艺. 展开更多
关键词 变极性等离子弧焊接 变断面 控制
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等离子电弧力的研究 被引量:21
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作者 代大山 宋永伦 +1 位作者 张慧 朱轶峰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期51-54,共4页
从等离子电弧力的角度 ,探讨了等离子弧焊接工艺参数及其匹配的内在联系与规律性。在不同工艺条件下 (焊接电流、等离子气流量、电极内缩量以及喷嘴高度 )对等离子电弧轴向力进行了测量。并通过显著性分析 ,定量地认识和描述了各工艺参... 从等离子电弧力的角度 ,探讨了等离子弧焊接工艺参数及其匹配的内在联系与规律性。在不同工艺条件下 (焊接电流、等离子气流量、电极内缩量以及喷嘴高度 )对等离子电弧轴向力进行了测量。并通过显著性分析 ,定量地认识和描述了各工艺参数对电弧轴向力的作用和影响。进而指出了获得稳定的小孔型等离子弧焊接过程的必要条件。本文的工作对于等离子弧焊接工艺参数的匹配及其过程的优化有重要的指导意义。 展开更多
关键词 等离子弧焊接 电弧力 接头质量
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热输入对脉冲等离子弧增材制造Inconel 718合金组织与性能的影响 被引量:10
17
作者 王凯博 吕耀辉 +2 位作者 刘玉欣 孙哲 徐滨士 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期100-104,共5页
采用基于脉冲等离子弧的增材制造技术在Q235基板上加工了Inconel 718合金试样,通过改变功率和焊接速度研究了不同热输入对试样组织与性能演变规律的影响。借助光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、维氏硬度仪等手段对试样晶粒形态、枝晶间... 采用基于脉冲等离子弧的增材制造技术在Q235基板上加工了Inconel 718合金试样,通过改变功率和焊接速度研究了不同热输入对试样组织与性能演变规律的影响。借助光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、维氏硬度仪等手段对试样晶粒形态、枝晶间距、元素偏析、析出相成分及分布、显微硬度等进行表征,结果表明随着热输入从1.08×106 J/m增大至1.76×106 J/m,晶粒形态从细长的柱状枝晶逐渐转变为粗大的胞状枝晶,枝晶间距从6.34μm增大至9.09μm,Nb、Mo等元素在枝晶间偏析加剧,Laves相由颗粒状、块状逐渐变为长链状,显微硬度不断下降。 展开更多
关键词 热输入 增材制造 脉冲等离子弧 组织
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穿孔等离子弧焊接熔池流动和传热过程的数值模拟 被引量:13
18
作者 张涛 武传松 陈茂爱 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1025-1032,共8页
考虑熔池与小孔的耦合作用,建立了穿孔等离子弧焊接三维瞬态熔池流体流动和传热过程的数学模型.采用流体体积函数法追踪小孔的形状与尺寸,利用焓-孔隙度法处理凝固熔化过程中的相变潜热以及动量损耗问题.针对穿孔等离子弧焊接的工艺特点... 考虑熔池与小孔的耦合作用,建立了穿孔等离子弧焊接三维瞬态熔池流体流动和传热过程的数学模型.采用流体体积函数法追踪小孔的形状与尺寸,利用焓-孔隙度法处理凝固熔化过程中的相变潜热以及动量损耗问题.针对穿孔等离子弧焊接的工艺特点,建立了随小孔深度动态调整的组合式体积热源模式.对8 mm板厚的不锈钢工件进行了穿孔焊接工艺实验和数值模拟,获得了等离子弧焊接过程中熔池出现、小孔形成、流场与温度场演变、工件熔透与穿孔等动态过程的基础数据,展示了小孔穿孔前后熔池流体流动规律.工件背面小孔形状尺寸以及焊缝横断面的数值模拟结果与实验测试结果基本吻合. 展开更多
关键词 熔池 小孔 流体流动 传热 等离子弧焊
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等离子弧焊接熔池温度场的三维数值模拟 被引量:11
19
作者 李力 胡绳荪 +1 位作者 殷凤良 马立 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1260-1264,共5页
建立了运动等离子弧作用下焊接温度场的三维瞬态数值分析模型,以分析等离子弧焊熔池温度分布情况以及焊接电流、焊接速度等焊接工艺参数对其影响情况.综合考虑了液态金属的对流传热和熔池外部的固体导热、材料热物理性能参数随温度的变... 建立了运动等离子弧作用下焊接温度场的三维瞬态数值分析模型,以分析等离子弧焊熔池温度分布情况以及焊接电流、焊接速度等焊接工艺参数对其影响情况.综合考虑了液态金属的对流传热和熔池外部的固体导热、材料热物理性能参数随温度的变化、焊件表面的散热以及熔化/凝固相变潜热等对熔池温度场的影响.采用三维锥体热源对小孔型等离子弧焊接过程进行了流体动力学和传热分析,利用ANSYS有限元软件求解所建立的模型,得到了等离子弧焊接过程中温度场的变化情况.模拟结果表明,随焊接电流的增大和焊接速度的减小,熔池体积增加,熔宽和热影响区都增大.试验结果验证了所建立模型的正确性和数值求解方法的可靠性. 展开更多
关键词 等离子弧焊 焊接熔池 温度场 蔓维数值模拟
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SiCp/6061 Al复合材料等离子弧焊工艺参数对焊缝组织及性能的影响 被引量:9
20
作者 雷玉成 朱飞 +1 位作者 袁为进 程晓农 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期45-48,共4页
采用等离子弧焊接工艺研究铝基复合材料SiCp/6061 Al的焊接性,借助X射线衍射、扫描电镜等手段分析接头组织,着重探讨了在填加和不填加合金化填充材料Ti的情况下,焊接电流、焊接速度对焊缝显微组织及焊接接头力学性能的影响机理,研究表明... 采用等离子弧焊接工艺研究铝基复合材料SiCp/6061 Al的焊接性,借助X射线衍射、扫描电镜等手段分析接头组织,着重探讨了在填加和不填加合金化填充材料Ti的情况下,焊接电流、焊接速度对焊缝显微组织及焊接接头力学性能的影响机理,研究表明,在未填加材料Ti时,焊接工艺参数的改变并不能抑制有害相Al4C3的生成,只能改变其尺寸和数量;在填加填充材料Ti时,焊缝熔池中增强相的种类及分布是影响焊接接头性能的主要因素;适当调整焊接工艺参数有利于焊缝中心形成完全以新生颗粒TiC,TiN和AlN为增强相的完全原位反应区;同时减小新旧增强相共存区域的宽度,并消除增强相SiC颗粒的偏聚现象,从而提高了焊接接头的力学性能。 展开更多
关键词 等离子弧焊 铝基复合材料 工艺参数 显微组织 力学性能
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