超轻双相LZ91镁锂合金搅拌摩擦搭接焊接技术研究

以2mm厚双相LZ91镁锂合金为研究对象,通过FSW技术对其进行搭接焊接,重点研究了焊接速度的变化对焊缝成形、接头中原始搭接界面迁移以及接头性能的影响。结果表明,采用普通的锥形搅拌针工具,在工具转速为2 000r/min和轴肩下压量0.2mm下,当焊接速度为800和1 200mm/min时,均可以实现LZ91合金的搅拌摩擦搭接焊接(FSLW)。但是,当焊接速度过大(1 600mm/min)时,会在接头内部出现由于热输入不足而形成的隧道缺陷。对接头的微观组织分析发现,FSLW接头中的搅拌区由细小的等轴晶构成,前进侧(AS)中热机影响区(TMAZ)/热影响区(HAZ)中的白色α-Mg相晶粒尺寸略大于后退侧(RS);而灰色的β-Li相晶粒尺寸明显小于RS,且随着焊接速度的增加,热输入变小,搅拌区中晶粒细化的现象更加明显。此外,LZ91合金FSLW接头中存在轻微的界面迁移现象。RS中冷搭接缺陷由原始搭接界面一直延伸至搅拌区中,呈现先向上再向下变化的趋势;AS中的钩状缺陷迁移程度较轻,并且呈现轻微向下弯曲的特征,而且随着焊接速度的增加,界面迁移的程度也发生轻微的加重。另外,通过宽度为12mm的FSLW接头的性能测试表明,在本实验条件下,将冷搭接作为受力侧的接头性能(小于1.9kN)要低于将钩状缺陷作为受力侧的接头(高于2.1kN),冷搭接缺陷对接头性能的不利影响要比钩状缺陷的影响更为恶劣。     

先进的搅拌摩擦焊技术

介绍搅拌摩擦焊接技术特点及研究和应用现状。分析搅拌摩擦焊接技术的发展趋势。     

搅拌摩擦焊接钢接头组织与变形分析

采用搅拌摩擦焊方法进行了3 mm厚Q235钢的对接焊试验,并进行了组织与变形的测试分析。结果表明,采用搅拌摩擦焊可以获得表面成形性好、内部去缺陷、焊接变形小的3 mm厚Q235钢搅拌摩擦焊焊缝。与母材相比,接头热影响区晶粒稍有增大;热机械影响区晶粒一部分为细小等轴晶,一部分呈长条状;焊核区为细小等轴晶。     

Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊与激光焊接头组织与性能对比研究

通过金相显微镜、扫描电镜和显微硬度测试等分析手段,研究了Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊接头与激光焊接头的组织和性能。结果表明,Zn-Cu-Ti合金搅拌摩擦焊接头主要分为母材区、热机影响区、焊核区,其显微组织分别为纤维组织、拉伸弯曲变形组织、细小的晶粒;接头各区域硬度分布为:母材区>热机影响区>焊核区;接头的抗拉强度153.8 MPa,延伸率为6.7%,发生偏向脆断的准解理断裂。激光焊接头主要分为母材区、熔合区、焊缝区,焊缝区中心位置上下表面有凹坑,其内部有多条排列规则且形状近似抛物线的熔合线,并存在较明显的夹杂;接头各区域硬度分布为:母材区<熔合区<焊缝区;接头的抗拉强度为110.3 MPa,延伸率仅为4.7%,发生脆性断裂。     

双轴肩搅拌摩擦焊技术研究现状与发展趋势

双轴肩搅拌摩擦焊技术改善了传统搅拌摩擦焊接过程中不能焊接中空及形状复杂的零件的问题,是一种新型的搅拌摩擦焊接技术.但是目前仍处于初始发展阶段,相关的理论及应用研究比较少.从搅拌头结构、焊缝成形、接头微观组织与力学性能、温度场研究及应用前景五个方面介绍其研究现状,为以后的发展及工程应用提供参考.     

航空航天用高强铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与发展

高强铝合金具有低密度、高比强度、高比刚度及优异的耐腐蚀性能,是航空航天领域中重要的结构材料。搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术,能够克服高强铝合金熔焊时产生的焊接裂纹和气孔等焊接缺陷,在航空航天领域已展现出良好的应用前景。总结了搅拌摩擦焊接过程中焊缝材料流动特性,以及典型高强铝合金传统搅拌摩擦焊接头的特点,包括接头显微组织、力学性能和断裂行为,综述了近年来的4种新型搅拌摩擦焊工艺的研究进展及成果。最后,对高强铝合金搅拌摩擦焊未来的发展及工程应用进行了展望。     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声波动态波形分析

以铝合金搅拌摩擦焊焊缝的包铝陷入缺陷、隧道孔缺陷和未焊透缺陷为研究对象，通过超声波检测中的前后扫查和左右扫查获取缺陷的超声波回波动态波形，分别描述了三种缺陷的动态波形特点，并分析了各缺陷动态波形形成的原因．结果表明：三种缺陷的左右扫查的动态波形相似；隧道孔缺陷的前后扫查动态波形具有自身特征，而包铝陷入缺陷和未焊透缺陷的前后扫查动态波形具有光滑平面反射体的前后扫查的动态波形特征．     

搅拌摩擦焊焊缝缺陷的超声波动态波形分析

以铝合金搅拌摩擦焊焊缝的包铝陷入缺陷、隧道孔缺陷和未焊透缺陷为研究对象,通过超声波检测中的前后扫查和左右扫查获取缺陷的超声波回波动态波形,分别描述了三种缺陷的动态波形特点,并分析了各缺陷动态波形形成的原因.结果表明:三种缺陷的左右扫查的动态波形相似;隧道孔缺陷的前后扫查动态波形具有自身特征,而包铝陷入缺陷和未焊透缺陷的前后扫查动态波形具有光滑平面反射体的前后扫查的动态波形特征.     

搅拌摩擦焊二维数控焊接设备设计与仿真研究

分析倾斜角度和倾斜方向对焊接的影响,研究二维曲线焊接对搅拌摩擦焊接设备运动的要求,设计基于数字控制的二维搅拌摩擦焊接设备,通过运动仿真分析,验证设备结构设计的可行性,从而解决国内搅拌摩擦焊设备不能焊接任意二维曲线的难题,推动搅拌摩擦焊技术在中国的进一步发展.     

冷却方式对铝合金薄板搅拌摩擦焊接头性能的影响

采用搅拌摩擦焊技术分别在自然冷却、气流、水流和水雾冷却环境下对铝合金薄板进行焊接试验,对焊缝接头的外观成形进行比较,同时对焊缝接头进行CT扫描、力学性能以及微观组织分析。结果表明:冷却方式是铝合金薄板搅拌摩擦焊接的一个关键因素,在焊接参数相同时,水雾冷却能够得到外表成形美观、内部无缺陷的焊接接头,焊缝接头平均强度为387.8 MPa,达到母材强度的82.5%。     

超声搅拌摩擦焊接头上表纹理面组织和性能研究

通过对6061-T6铝合金板进行搅拌摩擦焊对接焊(FSW),并在焊接中途加入20kHz超声辅助焊接(UAFSW)。通过对比研究UAFSW和FSW焊缝上表面带状纹理的宏观形貌和微观组织及力学性能,发现超声的加入使得焊缝上表面纹理更加光滑细腻,组织晶粒更为细小,耐腐蚀性变差并致使腐蚀后的金相组织宏观形貌色泽暗淡,SEM图中第二相整体排更具有一定方向性。显微硬度上,波峰处大于波谷处,最小值65.8HV出现在前进侧,是母材区的52.2%,距离焊缝中心相同距离处UAFSW大于FSW。     

地下水溶质运移模型应用研究现状与发展

地下水污染研究已成为水文地质和环境保护的一个重要研究课题。该文介绍了地下水污染溶质运移的数学模型以及各种模型的适用范围,并进一步对确定性对流弥散模型的主要数值解法作了评述,并分析了模型中各主要参数的确定方法,最后针对模型在的工程实际中的应用作了较详细的介绍,并指出目前应进一步研究的工作重点。     

基于熔化极电弧增材制造的控“形”与控“性”技术

增材制造技术作为一种近成形技术,在航空航天、军工等重要领域具有广泛的应用前景。综述了目前国内外关于熔化极电弧增材制造技术在“形”与“性”控制方面的研究进展,重点从构件的表面成形精度、内部缺陷、残余应力与变形、微观组织与性能等四个方面进行了阐述,分析了不同“形”、“性”控制技术的原理和特点及其发展前景。     

程潮铁矿采场地压变化规律与控制技术研究

以程潮铁矿东西区开采进度整体调整为工程背景,以FLAC软件为研究手段,建立数值计算模型,设计出5种可行的开采进度方案,通过对比分析每个方案的最大和最小主应力大小,塑性区分布规律,垂直和水平位移变化,以及东西区支撑矿柱附近应力集中系数变化情况,确定东区与西区保持同步掘进和回采进度为最优方案。同时,针对开采区域的矿岩分布和上部开采形成的应力分布,实施应力与时间控制的采场巷道综合维护技术,工程应用效果良好。