LY12铝合金焊件尺寸不稳定性研究

采用光干涉试验的方法系统地研究了LY12铝合金焊接件在常温状态下的尺寸不稳定变形规律,并对产生这种规律的机理进行了分析,结果表明：LY12铝合金焊件在焊后时效过程中发生沿纵向伸长的不稳定变形,变形发生190h后试件尺寸趋于稳定;焊件发生尺寸不稳定变形的原因主要与不稳定微观组织的变化及焊接残余应力的松弛有关。     

焊接应力、焊接变形的产生和控制

影响焊接应力与变形的因素很多,最根本的原因是焊件受热不均匀,其次是由于焊缝金属的收缩、金相组织的变化及焊件刚性的不同所致。本文将主要讨论焊接残余应力、焊接残余变形的产生和控制。     

机械挤压矫正焊接变形的模拟与试验研究

利用自制的夹具对机械挤压矫正薄板焊接变形的效果进行了试验研究.采用有限元分析方法对常规焊件和机械挤压焊件的应力应变场及残余变形进行了模拟.试验和模拟结果均表明,对焊件施加平行于焊缝方向的纵向挤压力能够有效矫正薄板焊件的失稳变形.在适当的挤压力下,在远离焊缝的区域产生了纵向压缩塑性应变,而焊缝区由焊接过程导致的塑性应变值没有发生变化.机械挤压法能够降低薄板焊件焊缝区的纵向拉应力水平是其能够矫正焊接失稳变形的原因.     

基于CEL方法的搅拌摩擦焊6061铝合金温度场研究

目的 研究搅拌摩擦焊接过程中焊接件温度场分布规律及工具头旋转速度对焊接件温度升高和温度场分布的影响规律。方法 基于耦合欧拉–拉格朗日(CEL)方法,采用Johnson–Cook本构模型、温度相关的热机械物理参数、经典库仑定律和质量缩放技术,建立搅拌摩擦焊三维热力耦合有限元模型,模拟6061铝合金在不同旋转速度下的搅拌摩擦焊接过程,并进行分析比较。通过侧边打孔将热电偶埋入焊件,从而获取工件特定采样点的温度数据,对模拟结果的准确性进行验证。结果 焊缝返回侧的温度高于前进侧,工具头后方温度高于前方;焊接区域的温度随着下扎深度的增加而升高;最高温度出现在下扎结束阶段,而焊接阶段最高温度略有下降并且保持稳定;当转速从500 r/min增大到1 000 r/min时,焊缝中心峰值温度从337.4 ℃升高到496.5 ℃。特定测温点的模拟温度与热电偶实测数据吻合较好,最大误差不超过20%。模拟焊缝与实际焊缝宏观相貌吻合良好,特别是焊缝返回侧的飞边。结论 高温区域主要分布在焊缝返回侧的工具头后方;工具头转速控制温度的变化,所有焊接阶段的温度随转速的增大而升高,且高温区域扩大。     

不锈钢的焊接缺陷对结构影响及解决办法

通过对不锈钢焊接过程中及焊后焊件产生的缺陷的分析,缺陷的产生过程十分复杂,既有冶金的原因,也受到应力和变形的作用,缺陷对焊接结构承载能力影响显著,更为重要的是应力和变形与缺陷同时存在。焊接缺陷容易出现在焊缝及其热影响区．而那些地区正是结构中拉伸残余应力最大的地方。焊接缺陷会降低焊接结构的强度,减小结构承载横截面的有效面积,井且在缺陷周围产生了应力集中,焊接缺陷一般包括有未焊透、未熔合、裂纹、夹渣、气孔、咬边、焊穿和焊缝成型不良等。焊接缺陷是平面的或立体的,平面类型的缺陷比立体类型的缺陷对应力增加的影响要大得多,因而也危险得多。属于前者的有裂纹、未焊透、未熔合等,属于后者的有气孔．夹渣等,只有从材料、温度、工艺等方面进行全方位地改进,才能保证焊接件质量达到满意的焊接效果,提高焊件的使用寿eOo     

ITER装置环向场线圈盒焊接变形调控数值模拟研究

目的 对国际热核聚变装置中环向场线圈盒AU1段的焊接过程进行有限元数值模拟分析,探究焊接坡口类型和焊接工装对侧板焊接角变形的影响。方法 基于ABAQUS有限元计算平台,建立等截面尺寸简化的线圈盒AU1模拟件的有限元模型,通过二次开发移动单元体热源模型实现多层多道焊接模拟。在AU1模拟件的基础上设计对称和非对称的2种焊接坡口,并分析2种坡口结构侧板角变形的大小和规律。通过将防角变形工装抽象为边界条件,实现了该工装的功能,研究了防角变形工装调控焊接角变形的效果。结果 非对称坡口和对称坡口结构产生的侧板角变形规律基本相同,但前者的最终角变形为22.5 mm,大于后者的18.1 mm;在AU1结构焊接过程中,当焊接至约76 mm厚度时,角变形先是变化较快,而后逐渐趋于稳定;在焊接至约76 mm厚度之前对焊接工装进行调整,可使焊接厚度为280 mm时的侧板角变形由同期的22.7 mm降低至4.0 mm。结论 移动单元体热源模型很好地平衡了计算效率与准确性,使用对称坡口可以获得更小的角变形,对防角变形工装进行及时调整可以大幅度减小侧板的角变形。     

铝合金薄板焊件旋转挤压矫形研究

从焊接残余变形的产生机理出发,提出了能够矫正薄板焊件残余变形的旋转挤压法,并阐述了该法的工作原理及其控制焊接变形的机理.利用由铣床改造的试验装置对旋转挤压工艺进行了研究.试验结果表明,旋转挤压法能够显著降低2A12T4铝合金薄板的焊接残余变形,选择适当的工艺参数,该方法能将焊接残余变形控制在常规焊接状态的3%以下.旋转挤压控制焊接变形的效果与一些工艺参数有关,保持其它参数不变,工件的行走速度越慢,焊件的残余变形越小.另外,只有当焊缝和近缝区金属均能被挤压头充分延展时,才能取得良好的焊接变形控制效果.     

压铸态AZ91D镁合金搅拌摩擦焊接头微观组织研究

采用搅拌摩擦焊工艺对4mm厚的压铸态AZ91D镁合金进行对接工艺实验,搅拌头旋转速率1500r/min,焊接速率120mm/min;使用光学显微镜和扫描电镜对焊接接头微观组织进行了研究。结果表明:焊缝外观成形美观,但内部存在贯穿型隧道状孔洞缺陷;焊核区为典型的变形-再结晶组织,为细小、均匀的等轴晶;机械-热影响区为变形-部分再结晶组织,热影响区组织形貌与母材相近但伴有轻微的长大现象;焊核区与机械-热影响区的过渡具有以下特征:在前进侧呈现"突变"特征,在后退侧呈现"渐变"特征。     

20#钢连续驱动摩擦焊大变形及传热行为的有限元模拟研究

目的研究20~#钢连续驱动摩擦焊接过程工艺参数对焊接过程温度场和变形行为的变化规律。方法基于ABAQUS有限元软件二次开发环境,建立了20~#钢连续驱动摩擦焊接过程中的完全热-结构耦合模型。通过对比模拟和实验获得的焊接温度场、轴向缩短量和飞边形貌,对模型进行了验证。研究了工艺参数对摩擦焊接过程温度场与大变形行为和接头组织与性能的影响规律。结果在不稳定摩擦阶段,峰值温度出现在外表面附近。在稳定摩擦阶段,峰值温度稳定在距焊缝中心约2/3半径位置。接头温度的升高速度随着摩擦压力和转速的增大而增大,摩擦压力和转速对稳定阶段温度场的影响很有限;经过顶锻阶段之后摩擦面温度分布更加均匀,顶锻力越大在接头相同的位置温度越低,顶锻力越大轴向缩短量越大。结论所建立的完全热-结构耦合模型可以模拟20~#钢连续驱动摩擦焊接过程的塑性变形过程,在不稳定摩擦阶段,摩擦压力和转速对温度场和变形的影响较大。在稳定摩擦阶段,摩擦压力和转速对温度场的影响不显著。顶锻阶段轴向缩短量随着摩擦压力、转速和顶锻压力的增大而增加。     

双面氩弧立焊铝及铝合金

<正>杭州制氧机厂采用双面氩弧立焊焊接铝及铝合金、紫铜等有色金属,它具有生产率高、焊缝质量好、变形小和耗电量少等优点,尤其对8~18毫米铝板的立焊更为适用。双面氩弧立焊是将焊件处于垂直位置,两把焊炬各在焊件正反面由下而上对称地进行焊接。这样立     

不同形状电子元件对冷却效果影响的数值研究

对不同形状电子元件冷却在系统中的速度场和温度场进行了模拟,建立二稳态流场及温度场模型,并运用壁面函数法进行流固边界耦合,在电子元件的散热面积为定值的条件下改变其形状,采用成熟的CFD软件进行数值求解,从而得出冷却空间二维压力场、流场及温度场分布图形。     

Upgrading Radio-Frequency Electromagnetic Field Standards. Part 1

Stages are considered in incorporating the radio-frequency range in setting up standards for electromagnetic field parameters. The problems involved are discussed, together with methods and results from resolving them. The history of electromagnetic field standards is closely related to researches in two metrological centers: VNIIFTRI and NIST.     

Upgrading Radiofrequency Electromagnetic Field Standards. Part 2

The stages are considered in incorporating the radio frequency range in electromagnetic field parameter standards. The problems then involved are considered, together with the methods of solution and results obtained. The history of electromagnetic field standards is closely related to research in two metrological centers: VNIIFTRI and NIST.     

锻造温度场和应变场对TC21钛合金显微组织的影响

研究了片状组织TC21钛合金在两相区锻造过程中的α相演变.采用有限元法分析了锻造过程中温度场、应变场的变化规律并定量分析了α相的形貌变化,Feret Ratio越小,形貌趋于球化.结果表明,应变场与温度场影响片状α相演变,在较低的应变条件下,锻料边部由于温度降低较快,再结晶充分,Feret Ratio为17.944;锻料中心位置温度较高,Feret Ratio为23.98.     

碳纳米管冷阴极超高真空鞍场规的电场模拟与实验研究

在静电鞍场规的基础上研制了一种碳纳米管(CNT)冷阴极鞍场规(SFG).这种冷阴极鞍场规具有电极尺寸小,吸放气率低,热效应低,功耗低的特点.本文首先计算了碳纳米管冷阴极鞍场规的电场分布,计算结果表明,二极型碳纳米管电子枪的引出栅极的正电位在低于100 V的情况下对环形阳极鞍场规的轴向电位分布影响很少;并且在现有条件下对规管参数进行了测试,实验测定的规管对空气的灵敏度是1.05 Pa-1,规管功耗由热阴极规的0.9瓦减小到7毫瓦.     

Low-temperature critical field of YBCO

We have measured the upper critical fieldH _C2(T) of YBa₂Cu₃O₇ (YBCO) thin films in magnetic fields up to 140 T forH applied parallel to thec-axis of the film. The critical field in the zero-temperature limit is 138 T, and the temperature dependence does not fit any simple model.     

土体冻融过程中水、热、力三场耦合本构问题及数值分析

根据传热学、渗流理论及冻土力学提出了带相变的温度场、水分场和应力场耦合问题的数学力学模型及其控制方程。利用自行开发的程序进行数值模拟,加入我们推出的本构关系和所建立的数学力学模型,通过对冻土路基水分场、温度场、应力场三场的数值计算结果分析,得到了准确、详尽的符合实际的温度场与应力场、位移场、应变场耦合的计算结果。     

应力场、渗流场、流场耦合系统问题

三场耦合系统问题,即应力场、渗流场、流场耦合问题,是实际工程中经常会遇到的问题,至今还没有得到很好地解决。本文参照Sandhu和钱伟长的成果,建立三场耦合问题的分析方法。该分析方法是解决三场耦合系统问题的一般性理论方法,为该问题的解决提供了理论基础。     

顶部开窗对空气源冷热水机组外部流场影响的数值模拟分析

应用FLUENT软件对某空气源冷热水机组外部流场进行了模拟与分析,模拟针对四种情况进行,得到了不同条件下该机组外部气流的温度场和速度场。研究发现,对于摆放位置受限的风冷热泵冷热水机组而言,周围的建筑遮挡对机组外部流场影响甚大。采取上开窗的形式可以有效改善机组周围流场,避免上述问题,对提高机组性能存在潜在好处。